DE102014225372A1

DE102014225372A1 - shaft coupling

Info

Publication number: DE102014225372A1
Application number: DE102014225372.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Wolf
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung mit einem ersten Verbindungsflansch (2), der auf einer antreibenden Welle befestigt ist, mit einem zweiten Verbindungsflansch (3), der auf einer angetriebenen Welle befestigt ist und mit Gelenkhebeln (4), die an einem ersten Endbereich (5) mit dem ersten Verbindungsflansch (2) und an einem gegenüberliegenden zweiten Endbereich (6) mit dem zweiten Verbindungsflansch (3) verbunden sind. Die Gelenkhebel (4) weisen jeweils an zumindest einem der genannten Endbereiche (5, 6) ein erstes elastisches Lagerelement (7) zum Verbinden des jeweiligen Gelenkhebels (4) mit dem zugeordneten Verbindungsflansch (2, 3) auf. Die Wellenkupplung (1) weist Einstellmittel (10) zum Verstellen der Steifigkeit der Wellenkupplung (1) auf.The invention relates to a shaft coupling with a first connecting flange (2) which is mounted on a driving shaft, with a second connecting flange (3) which is mounted on a driven shaft and with articulated levers (4) which at a first end portion (5 ) are connected to the first connecting flange (2) and at an opposite second end portion (6) to the second connecting flange (3). The articulated levers (4) each have on at least one of said end regions (5, 6) a first elastic bearing element (7) for connecting the respective articulated lever (4) to the associated connecting flange (2, 3). The shaft coupling (1) has adjusting means (10) for adjusting the rigidity of the shaft coupling (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Doppel-Wellenkupplung gemäß Anspruch 17. The present invention relates to a shaft coupling according to the preamble of patent claim 1, as well as a double shaft coupling according to claim 17.

Um zwei im Wesentlichen koaxial jedoch mit einem axialen, radialen und/oder winkeligen Versatz angeordnete Wellenenden drehmomentübertragend miteinander zu verbinden, werden elastische, nicht schaltbare Kupplungen verwendet. Diese sind auch als elastische Wellenkupplungen bekannt. In order to connect two shaft ends arranged substantially coaxially, but with an axial, radial and / or angular offset, elastic, non-switchable couplings are used. These are also known as elastic shaft couplings.

Eine solche Wellenkupplung soll des Weiteren eine definierte Torsionssteifigkeit und Dämpfung aufweisen, sowie robust und sicher gegen Überlastung sein. Bei vielen Anwendungen ist auch der einfache Austausch von elastischen Bauteilen, die Verschleiß und Alterung unterliegen können, von hoher Bedeutung. Ferner soll eine solche elastische Kupplung bezüglich ihrer Elastizität und Dämpfungseigenschaften auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt sein, um Schwingungen in dem Antriebsstrang bestmöglich zu isolieren bzw. zu reduzieren. Such a shaft coupling should also have a defined torsional stiffness and damping, and be robust and safe against overload. In many applications, the simple replacement of elastic components, which may be subject to wear and aging, is of great importance. Furthermore, such an elastic coupling should be matched to the respective application in terms of their elasticity and damping properties in order to best isolate or reduce vibrations in the drive train.

Die notwendige Elastizität einer solchen elastischen Kupplung wird beispielsweise durch elastische Laschen erreicht, die in einer Gelenkebene angeordnet sind und die beiden Wellenenden bzw. darauf befestigte Naben oder Verbindungsflansche miteinander verbinden. Solche Wellenkupplungen werden auch Laschenkupplungen genannt. Daneben sind sogenannte Gelenkhebelkupplungen bekannt, bei denen im Wesentlichen starre Gelenkhebel über an ihren Enden angeordnete elastische Gelenke mit den zu verbindenden Wellenenden verbunden sind. The necessary elasticity of such an elastic coupling is achieved, for example, by elastic tabs which are arranged in a joint plane and connect the two shaft ends or hubs or connecting flanges fastened thereon to one another. Such shaft couplings are also called tab couplings. In addition, so-called toggle clutches are known in which substantially rigid articulated levers are connected via arranged at their ends elastic joints with the shaft ends to be connected.

Aus der DE 10257018 A1 ist eine elastische Wellenkupplung mit Gelenkhebeln bekannt, wobei die Gelenkhebel über an ihren Enden angeordnete elastische Gelenke mit den zu verbindenden benachbarten Maschinenteilen verbunden sind. Die Achsen der elastischen Gelenke und deren Lagerzapfen sind dabei in einer Radialebene angeordnet. Dadurch soll die Übertragung von höheren Radiallasten möglich sein. From the DE 10257018 A1 an elastic shaft coupling with articulated levers is known, wherein the articulated levers are connected via arranged at their ends elastic joints with the adjacent machine parts to be joined. The axes of the elastic joints and their bearing pins are arranged in a radial plane. This should allow the transmission of higher radial loads.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den eingangs beschriebenen Wellenkupplungen eine verbesserte elastische Wellenkupplung für einen möglichst breiten Anwendungsbereich und eine entsprechende Doppel-Wellenkupplung anzugeben. The present invention has for its object, starting from the shaft couplings described above to provide an improved elastic shaft coupling for the widest possible scope and a corresponding double shaft coupling.

Die Aufgabe wird durch eine Wellenkupplung gemäß dem Patentanspruch 1, sowie eine kardanische Doppel-Wellenkupplung nach Anspruch 17 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den jeweiligen Unteransprüchen hervor. The object is achieved by a shaft coupling according to claim 1, and a gimbal double shaft coupling according to claim 17. Further advantages and advantageous embodiments will become apparent from the respective dependent claims.

Es wird eine Wellenkupplung vorgeschlagen, mit einem ersten Verbindungsflansch, der auf einer antreibenden Welle befestigt ist und mit einem zweiten Verbindungsflansch, der auf einer angetriebenen Welle befestigt ist. Des Weiteren weist die Wellenkupplung Gelenkhebel auf, die jeweils an einem ersten Endbereich mit dem ersten Verbindungsflansch und an einem gegenüberliegenden zweiten Endbereich mit dem zweiten Verbindungsflansch verbunden sind. Die Gelenkhebel weisen an zumindest einem der genannten Endbereiche ein elastisches Lagerelement zum Verbinden des jeweiligen Gelenkhebels mit dem zugeordneten Verbindungsflansch auf. Bevorzugt weisen die Gelenkhebel an beiden Endbereichen jeweils ein elastisches Lagerelement auf. Es sind jedoch auch Ausführungen denkbar, bei denen die Gelenkhebel jeweils ein elastisches und ein nicht elastisches Lagerelement aufweisen. There is proposed a shaft coupling having a first connecting flange mounted on a driving shaft and a second connecting flange mounted on a driven shaft. Furthermore, the shaft coupling has articulated levers, which are each connected at a first end region to the first connecting flange and at an opposite second end region to the second connecting flange. The articulated levers have on at least one of said end regions an elastic bearing element for connecting the respective articulated lever to the associated connecting flange. The toggle levers preferably each have an elastic bearing element at both end regions. However, embodiments are also conceivable in which the articulated levers each have an elastic and a non-elastic bearing element.

Gemäß der Erfindung weist die Wellenkupplung Einstellmittel zum Verstellen der Steifigkeit der Wellenkupplung auf. Unter Steifigkeit ist hier insbesondere die Torsionssteifigkeit zu verstehen, d.h. der Widerstand der Wellenkupplung gegen eine elastische Verformung durch ein Drehmoment. According to the invention, the shaft coupling has adjusting means for adjusting the rigidity of the shaft coupling. By stiffness is meant in particular the torsional rigidity, i. the resistance of the shaft coupling against elastic deformation by a torque.

Eine solche in ihrer Steifigkeit verstellbare Wellenkupplung kann einfach an verschiedene Verwendungsfälle angepasst werden, bei denen jeweils eine unterschiedliche Steifigkeit der Wellenkupplung erforderlich oder zumindest vorteilhaft ist. Durch das Einstellen einer hohen Steifigkeit der Wellenkupplung kann eine nahezu starre Verbindung zwischen der antreibenden Welle und der angetriebenen Welle erreicht werden, wogegen eine geringe Steifigkeit der Wellenkupplung zu einer elastischeren, weichen Verbindung zwischen den genannten Wellen führt. Eine auf eine geringe Steifigkeit eingestellte Wellenkupplung dämpft beispielsweise Drehmomentstöße stärker als eine auf eine hohe Steifigkeit eingestellte Wellenkupplung. Such a stiffness adjustable shaft coupling can be easily adapted to different applications, in each case a different stiffness of the shaft coupling is required or at least advantageous. By setting a high rigidity of the shaft coupling, a nearly rigid connection between the driving shaft and the driven shaft can be achieved, while a low rigidity of the shaft coupling leads to a more elastic, soft connection between said waves. For example, a shaft coupling set for low stiffness dampens torque shocks more than a shaft coupling set for high rigidity.

Somit vergrößert sich der mögliche Einsatzbereich der Wellenkupplung und es muss nicht für jeden unterschiedlichen Einsatzbereich eine andere Wellenkupplung entwickelt, hergestellt und/oder bereitgestellt werden. Thus, the possible range of use of the shaft coupling increases and it is not necessary to develop, manufacture and / or provide a different shaft coupling for every different field of use.

Die Begriffe Welle und Wellenende in dieser Schrift sind im breitesten Sinn zu verstehen, sodass jedes rotierbar angeordnete Element, das Drehmoment übertragen kann auch eine Welle sein kann, unabhängig davon, welche Form und Abmessungen das Element aufweist. Die Verbindungsflansche können als separate Bauteile verdrehfest mit der antreibenden bzw. angetriebenen Welle verbunden sein oder einen integralen Bestandteil der jeweiligen Welle darstellen, sodass Welle und Verbindungsflansch auch einstückig ausgeführt sein können. The terms shaft and shaft end in this specification are to be understood in the broadest sense, so that any rotatable element that can transmit torque can also be a shaft, regardless of the shape and dimensions of the element. The connecting flanges can be connected as separate components rotationally fixed to the driving or driven shaft or an integral part of the respective Shaft so that shaft and connecting flange can also be made in one piece.

Die Dämpfung und der Wellenversatzausgleich erfolgt bei der vorgeschlagenen Kupplung durch die elastische Verformung der elastischen Lagerelemente in den Gelenkhebeln. Die vorgeschlagene Wellenkupplung unterscheidet sich demnach grundsätzlich durch den Aufbau und den Werkstoff der Gelenkhebel von Wellenkupplungen mit Laschen, deren Grundkörper aus einem elastischen Werkstoff besteht. Die hier vorgeschlagenen Gelenkhebel mit einem nicht elastischen Grundkörper weisen gegenüber den Laschen mit einem elastischen Grundkörper eine höhere Lebensdauer auf. Erforderlichenfalls müssen nur die elastischen Lagerelemente in den Gelenkhebeln erneuert werden und nicht der gesamte Gelenkhebel. Laschen werden in der Regel als Elastomerkörper mit eingebetteten Fadenpaketen hergestellt, wobei das Fadenpaket für jede Lasche gewickelt und in den Elastomerkörper eingefügt werden muss. Derartige Laschen sind verhältnismäßig aufwändig und teuer in der Herstellung und weisen gegenüber Gelenkhebeln, eine geringere Belastbarkeit auf. Unter elastischen Werkstoffen werden Werkstoffe mit einem Elastizitätsmodul von weniger als 10 kN/mm² und einem Schubmodul von weniger als 1 kN/mm² verstanden, beispielsweise Gummi oder Kautschuk. Nicht elastische Werkstoffe sind demnach beispielsweise Metalle wie Stahl oder Legierungen von Leichtmetallen. The damping and the shaft offset compensation takes place in the proposed coupling by the elastic deformation of the elastic bearing elements in the articulated levers. The proposed shaft coupling therefore differs fundamentally by the structure and the material of the articulated levers of shaft couplings with tabs whose base body consists of an elastic material. The articulated levers proposed here with a non-elastic base body have a longer service life compared with the straps with an elastic basic body. If necessary, only the elastic bearing elements in the articulated levers need to be renewed and not the entire articulated lever. Tabs are usually made as an elastomeric body with embedded thread packages, the thread package must be wrapped for each tab and inserted into the elastomer body. Such tabs are relatively complex and expensive to manufacture and have compared to articulated levers, a lower load capacity. Elastic materials are understood as meaning materials with a modulus of elasticity of less than 10 kN / mm ² and a shear modulus of less than 1 kN / mm ² , for example rubber or rubber. Accordingly, non-elastic materials are, for example, metals such as steel or alloys of light metals.

Die elastischen Lagerelement in den Gelenkhebeln weisen eine elastische Verformbarkeit in radialer und axialer Richtung auf, sowie eine elastische Verdrehbarkeit um ihre Mittelachse und um dazu orthogonal angeordnete Achsen. Dadurch kann ein Winkelversatz, ein Beugewinkel und ein axialer Versatz innerhalb gewisser Grenzen ausgeglichen werden. The elastic bearing element in the articulated levers have an elastic deformability in the radial and axial directions, as well as an elastic rotatability about its central axis and about orthogonally arranged axes. As a result, an angular offset, a bending angle and an axial offset can be compensated within certain limits.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Wellenkupplung eine erste Befestigungsposition an dem ersten Verbindungsflansch auf, an der das erste elastische Lagerelement mit dem ersten Verbindungsflansch verbunden ist. Ferner weist die Wellenkupplung eine zweite Befestigungsposition an dem zweiten Verbindungsflansch auf, an der ein zweites Lagerelement desselben Gelenkhebels mit dem zweiten Verbindungsflansch verbunden ist. Das zweite Lagerelement ist dabei an dem dem ersten elastischen Lagerelement gegenüberliegenden Endbereich des Gelenkhebels angeordnet und bevorzugt ebenfalls als elastisches Lagerelement ausgestaltet. Mit Hilfe der Einstellmittel kann nun zumindest eine der beiden genannten Befestigungspositionen gegenüber dem jeweiligen Verbindungsflansch verschoben werden. Das Verschieben der jeweiligen Befestigungsposition an dem zugeordneten Verbindungsflansch bewirkt eine Veränderung der Steifigkeit der Wellenkupplung, ohne dass dazu veränderte oder andere Bauteile verwendet werden müssen. According to a preferred embodiment of the invention, the shaft coupling has a first fastening position on the first connecting flange, on which the first elastic bearing element is connected to the first connecting flange. Furthermore, the shaft coupling has a second fastening position on the second connecting flange, on which a second bearing element of the same articulated lever is connected to the second connecting flange. The second bearing element is arranged on the first elastic bearing element opposite end portion of the articulated lever and preferably also designed as an elastic bearing element. With the help of the adjusting means, at least one of the two fastening positions can now be displaced relative to the respective connecting flange. The displacement of the respective fastening position on the associated connecting flange causes a change in the rigidity of the shaft coupling, without the need for changed or other components must be used.

Die beschriebene Verstellbarkeit bzw. die Einstellmittel ermöglichen somit gezielte Veränderungen der Steifigkeit der Wellenkupplung, ohne den Einsatz anderer Bauteile. Werden mehrere Gelenkhebel in der Wellenkupplung wechselseitig verbaut bzw. verspannt, sodass ein Teil der Gelenkhebel auf Zug und die anderen Gelenkhebel auf Druck belastet werden, so ist eine Vorspannung der Wellenkupplung in sich möglich. Dadurch können beispielsweise Stöße und Rucke an der Wellenkupplung bei Lastwechseln im Antriebsstrang verhindert oder zumindest reduziert werden. The adjustability described or the adjusting means thus allow targeted changes in the rigidity of the shaft coupling, without the use of other components. If several articulated levers are alternately installed or braced in the shaft coupling, so that a part of the articulated levers are subjected to compression and the other articulated levers to pressure, a bias of the shaft coupling is possible in itself. As a result, for example, shocks and jerks on the shaft coupling during load changes in the drive train can be prevented or at least reduced.

Eine Befestigungsposition kann beispielsweise durch die Position einer Befestigungsschraube an dem dazugehörigen Verbindungsflansch festgelegt und durch eine Längsmittelachse der Befestigungsschraube definiert werden, wobei das elastische Lagerelement des Gelenkhebels mittels dieser Befestigungsschraube mit dem Verbindungsflansch verbunden ist. Wird die Position der Befestigungsschraube gegenüber dem Verbindungsflansch verändert, so ändern sich damit die genannte Befestigungsposition und der Abstand zu der zweiten Befestigungsposition desselben Gelenkhebels. An attachment position can be determined, for example, by the position of a fastening screw on the associated connecting flange and defined by a longitudinal center axis of the fastening screw, wherein the elastic bearing element of the articulated lever is connected by means of this fastening screw with the connecting flange. If the position of the fastening screw relative to the connecting flange is changed, so that said mounting position and the distance to the second mounting position of the same joint lever change.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die Einstellmittel so ausgebildet sind, dass zumindest eine der genannten Befestigungspositionen mit Hilfe der Einstellmittel in radialer Richtung verstellbar ist, sodass der Abstand der genannten Befestigungsposition zu einer Rotationsachse der Wellenkupplung mit Hilfe der Einstellmittel veränderbar ist. According to a further preferred embodiment, it is provided that the adjusting means are designed such that at least one of said fixing positions is adjustable in the radial direction with the aid of the adjusting means so that the distance between said fixing position and a rotation axis of the shaft coupling can be changed by means of the adjusting means.

Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise ein im Wesentlichen zylinderförmiges elastisches Lagerelement eine Mittelachse aufweisen, die parallel zu der Rotationsachse der Wellenkupplung ausgerichtet ist. Die Mittelachse des Lagerelementes entspricht im unverspannten Zustand des Lagerelementes der dazugehörigen Befestigungsposition. Mit Hilfe der Einstellmittel lässt sich der Abstand der genannten Befestigungsposition zur Rotationsachse verstellen, beispielsweise indem ein Befestigungsmittel an dem Verbindungsflansch radial zur Rotationsachse hin verschoben wird. Bei einem gleich hohen zu übertragenden Drehmoment sind die auf das elastische Lagerelement wirkenden Kräfte jedoch umso größer, je näher sich das Lagerelement an der Rotationsachse befindet. Dadurch verformt sich das elastische Lagerelement stärker und die Wellenkupplung wird insgesamt weicher in Bezug auf die Torsionssteifigkeit. Dagegen wirken bei gleich hohem zu übertragenden Drehmoment geringere Kräfte auf das elastische Lagerelement, wenn sich die Befestigungsposition radial weiter außen, also weiter entfernt von der Rotationsachse befindet. Die geringeren Kräfte bewirken wiederum eine geringere Verformung des elastischen Lagerelements und die Wellenkupplung ist dadurch härter, d.h. sie weist eine höhere Torsionssteifigkeit auf. In this embodiment, for example, a substantially cylindrical elastic bearing element may have a central axis which is aligned parallel to the axis of rotation of the shaft coupling. The central axis of the bearing element corresponds in the unstressed state of the bearing element of the associated mounting position. With the aid of the adjustment means, the distance of said attachment position can be adjusted to the axis of rotation, for example by a fastener is displaced on the connecting flange radially to the rotation axis. With an equally high torque to be transmitted, however, the forces acting on the elastic bearing element are greater the closer the bearing element is to the axis of rotation. As a result, the elastic bearing element deforms stronger and the shaft coupling is generally softer with respect to the torsional rigidity. By contrast, lower forces act on the elastic bearing element at the same high torque to be transmitted when the attachment position is radially further out, that is farther away from the axis of rotation. The lower forces in turn cause less deformation of the elastic bearing element and the shaft coupling is harder, ie it has a higher torsional rigidity.

Die Richtungsangaben axial und radial beziehen sich in dieser Schrift jeweils auf die Richtung der Rotationsachse der Wellenkupplung, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Rotationsachse der Wellenkupplung ist im Wesentlichen koaxial zu den Rotationsachsen der antreibenden und der angetriebenen Welle ausgerichtet. The directional data axially and radially refer in this document respectively to the direction of the axis of rotation of the shaft coupling, unless otherwise specified. The axis of rotation of the shaft coupling is oriented substantially coaxially with the axes of rotation of the driving and driven shafts.

Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen können die Einstellmittel auch so ausgebildet sein, dass zumindest eine der genannten Befestigungspositionen mit Hilfe der Einstellmittel in tangentialer und/oder axialer Richtung verstellbar ist. Derartige Ausführungen betreffen insbesondere Wellenkupplungen, bei denen die Gelenkhebel so angeordnet sind, dass die Mittelachsen ihrer elastischen Lagerelemente orthogonal oder schräg zur Rotationsachse der Wellenkupplung angeordnet sind. So wie es beispielsweise in der DE 10257018 A1 vorgeschlagen ist. Eine solche Anordnung ermöglicht eine größere axiale Nachgiebigkeit und einen noch einfacheren Austausch der Gelenkhebel aufgrund der verbesserten Zugänglichkeit zu Befestigungsmitteln, insbesondere zu Schrauben, mit denen die elastischen Lagerelemente mit dem Verbindungsflansch verbunden sind. Bei dieser Anordnung bewirkt das Verstellen der Befestigungsposition in tangentialer und/oder in axialer Richtung, dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Befestigungsposition eines Gelenkhebels verändert wird, wodurch sich das bzw. die betroffenen elastischen Lagerelemente bis zu einem bestimmten Grad verspannen lassen. Somit ist der von dem jeweiligen Gelenkhebel zu überbrückende Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsflansch verstellbar. D.h. es können verschiedene Abstände zwischen den beiden Befestigungspositionen eingestellt werden. Mit anderen Worten ist der Abstand der Verbindung zwischen den beiden Verbindungsflanschen einstellbar. Dabei werden das bzw. die elastischen Lagerelemente der Gelenkhebel durch das Verstellen verspannt. Das Verspannen der elastischen Lagerelemente hat zur Folge, dass sich die Elastizität der Lagerelemente verändert. Auch dadurch kann die Steifigkeit der Wellenkupplung gezielt verändert werden. According to further preferred embodiments, the adjusting means may also be designed so that at least one of said mounting positions is adjustable in the tangential and / or axial direction by means of the adjusting means. Such embodiments relate in particular shaft couplings, in which the toggle levers are arranged so that the central axes of their elastic bearing elements are arranged orthogonal or oblique to the axis of rotation of the shaft coupling. As in the example of DE 10257018 A1 is proposed. Such an arrangement allows for greater axial compliance and even easier replacement of the articulated levers due to improved accessibility to fasteners, particularly screws that connect the elastic bearing members to the connecting flange. In this arrangement, the adjustment of the attachment position in the tangential and / or axial direction causes the distance between the first and second attachment positions of a toggle lever to be altered, thereby allowing the affected elastic bearing member (s) to be braced to a certain degree. Thus, the distance to be bridged by the respective articulated lever between the first and the second connecting flange is adjustable. This means that different distances between the two attachment positions can be set. In other words, the distance between the connection between the two connecting flanges is adjustable. In this case, the or the elastic bearing elements of the articulated levers are braced by the adjustment. The distortion of the elastic bearing elements has the consequence that changes the elasticity of the bearing elements. This also allows the rigidity of the shaft coupling to be selectively changed.

In weiteren Ausführungsformen können die Mittelachsen der elastischen Lagerelemente auch bis zu 90° zueinander verschränkt sein. In further embodiments, the center axes of the elastic bearing elements can also be up to 90 ° interlocked.

Zur konkreten Ausgestaltung der genannten Einstellmittel ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Einstellmittel zumindest ein Langloch in zumindest einem der beiden Verbindungsflansche und ein sich durch das Langloch erstreckendes Befestigungsmittel zum Befestigen des dazugehörigen elastischen Lagerelementes an dem Verbindungsflansch umfassen. Dazu kann sich das Langloch beispielsweise in radialer Richtung erstrecken und das Befestigungsmittel wird in axialer Richtung durch das Langloch hindurchgeführt. Es sind aber auch Ausführungen möglich, bei denen sich das Langloch in axialer Richtung erstreckt und das Befestigungsmittel in radialer Richtung durch das Langloch hindurchgeführt ist. Bei einer solchen Ausführung ist der dazugehörige Gelenkhebel mit seiner Hauptachse so ausgerichtet, dass eine axiale Verschiebung des Befestigungsmittels in dem Langloch zu einem veränderten Abstand zwischen den beiden Befestigungspositionen führt. For the specific embodiment of said adjusting means, it is preferably provided that the adjusting means comprise at least one slot in at least one of the two connecting flanges and a fastening means extending through the slot for fastening the associated elastic bearing element to the connecting flange. For this purpose, the slot may for example extend in the radial direction and the fastening means is passed in the axial direction through the slot. However, embodiments are also possible in which the slot extends in the axial direction and the fastening means is guided in the radial direction through the slot. In such an embodiment, the associated articulated lever is aligned with its main axis so that an axial displacement of the fastener in the slot results in a changed distance between the two attachment positions.

Vorzugsweise wird als Befestigungsmittel eine Schraube verwendet. Eine nicht exzentrische Schraube kann entlang des Langlochs in einer bestimmten Position festgeschraubt werden. Dadurch wird die jeweilige Befestigungsposition bestimmt. Preferably, a screw is used as a fastening means. A non-eccentric screw can be screwed along the slot in a specific position. As a result, the respective fastening position is determined.

Besonders bevorzugt kann eine Exzenterschraube als Befestigungsmittel verwendet werden. Die Exzenterschraube kann eine zu dem Schraubenschaft exzentrisch befestigte Scheibe aufweisen, die beim Verdrehen der Exzenterschraube über Formschluss so mit dem Verbindungflansch zusammenwirkt, dass sich der Schraubenschaft gegenüber dem Verbindungsflansch beispielsweise in radialer Richtung verschiebt. Der Formschluss kann durch einen Abstützrand einer Vertiefung in dem Verbindungsflansch realisiert werden, wobei die exzentrische Scheibe der Exzenterschraube an dem Abstützsrand der Vertiefung ansteht und sich beim Verdrehen der Exzenterschraube an dem Abstützsrand abstützt, wodurch der Schraubenschaft in dem Verbindungsflansch radial verschoben wird. Die Position des Schraubenschaftes bestimmt die Befestigungsposition des jeweils zugeordneten elastischen Lagerelementes an dem jeweiligen Verbindungsflansch. Mit der beschriebenen Exzenterschraube ist eine einfach herzustellende und einfach zu handhabende Möglichkeit geschaffen, die elastischen Lagerelemente des jeweiligen Gelenkhebels vorzuspannen und so eine gewünschte Steifigkeit der Wellenkupplung einzustellen. Particularly preferably, an eccentric screw can be used as a fastening means. The eccentric screw may have a disk eccentrically fastened to the screw shaft, which cooperates with the connecting flange during the rotation of the eccentric screw via a positive connection, such that the screw shaft shifts in relation to the connecting flange, for example in the radial direction. The positive connection can be realized by a support edge of a recess in the connecting flange, wherein the eccentric disc of the eccentric screw abuts the Abstützsrand the recess and is supported during rotation of the eccentric screw on the Abstützsrand, whereby the screw shaft is radially displaced in the connecting flange. The position of the screw shaft determines the attachment position of the respective associated elastic bearing element on the respective connecting flange. With the eccentric screw described an easy to manufacture and easy to handle possibility is provided to bias the elastic bearing elements of the respective articulated lever and thus set a desired rigidity of the shaft coupling.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Gelenkhebel vorzugsweise eine Y-förmige oder T-förmige Grundform mit drei elastischen Lagerelementen oder auch eine H-förmige Grundform mit vier elastischen Lagerelementen an den Endbereichen des Gelenkhebels aufweisen. Dadurch kann die Maximalbelastung der einzelnen elastischen Lagerelemente reduziert und deren Lebensdauer verlängert werden. Die Hauptachse bzw. die Längserstreckung solcher Gelenkhebel in der Wellenkupplung kann parallel zur Rotationsachse ausgerichtet sein. In the context of the present invention, the articulated lever may preferably have a Y-shaped or T-shaped basic shape with three elastic bearing elements or also an H-shaped basic shape with four elastic bearing elements at the end regions of the articulated lever. Thereby, the maximum load of the individual elastic bearing elements can be reduced and their life can be extended. The main axis or the longitudinal extension of such joint levers in the shaft coupling can be aligned parallel to the axis of rotation.

Bevorzugt besteht ein Grundkörper der Gelenkhebel jeweils aus einem duktilen Material, beispielsweise aus Stahl oder aus einer Knetlegierung eines Leichtmetalls. Der Grundkörper kann eine derartige Einschnürung aufweisen, dass eine Überlastbeanspruchung anhand der veränderten Form der Einschnürung des durch die Überbeanspruchung plastisch verformten Grundkörpers noch erkennbar bleibt. Dies erleichtert dem Wartungspersonal einer solchen Wellenkupplung überbelastete Gelenkhebel rechtzeitig auszutauschen, d.h. vor dem Bruch und Ausfall des Gelenkhebels. Dadurch können Totalausfälle der Wellenkupplung verhindert werden. Preferably, a main body of the articulated levers each of a ductile material, for example made of steel or a wrought alloy of a light metal. The main body may have such a constriction that an overload load remains recognizable on the basis of the altered shape of the constriction of the plastically deformed by the overuse basic body. This makes it easier for the maintenance personnel of such a shaft coupling to over-load the articulated levers in good time, ie before the breakage and failure of the articulated lever. As a result, total failures of the shaft coupling can be prevented.

Das elastische Lagerelement besteht vorzugsweise zumindest teilweise aus Gummi. Es können beispielsweise Gummibuchsen verwendet werden, die am äußeren und/oder inneren Umfang in Metallbuchsen vulkanisiert sind. Solche Lagerelemente sind robust, hoch belastbar und weisen eine hohe Lebensdauer auf. Ferner können solche elastischen Lagerelemente verhältnismäßig einfach gegen neue Lagerelemente ausgetauscht werden. Lagerelemente dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und einfach und günstig herstellbar und am Markt erhältlich. Die Form, Abmessungen und Material der Lagerelemente, insbesondere die Shorehärte von Gummielementen kann an verschiedene Anwendungsbereiche angepasst werden. Ferner können die elastischen Lagerelemente auch als hülsenlose Lager, mehrlagige Hülsengelenke, Gummilager mit geschlitzter Außenhülse oder Gummilager mit nierenförmigen oder andersförmigen Aussparungen ausgeführt sein. Auf diese Weise kann eine bestimmte Grundsteifigkeit der Wellenkupplung durch die gezielte Auswahl der elastischen Lagerelemente erreichen. Die Steifigkeit und Dämpfung von Hülsenlagern mit geschlitzter Außenhülse und hülsenlosen Gummilagern lässt sich beispielsweise durch das Übermaß der Bohrung in dem Grundkörper des Gelenkhebels, in die das Lagerelement eingepresst wird, beeinflussen. The elastic bearing element is preferably at least partially made of rubber. For example, rubber bushes can be used which are vulcanized on the outer and / or inner circumference in metal bushes. Such bearing elements are robust, highly resilient and have a long service life. Furthermore, such elastic bearing elements can be relatively easily replaced with new bearing elements. Bearing elements of this type are known in various designs and easy and inexpensive to manufacture and available on the market. The shape, dimensions and material of the bearing elements, in particular the Shore hardness of rubber elements can be adapted to different applications. Furthermore, the elastic bearing elements can also be designed as caseless bearings, multi-layer sleeve joints, rubber bearings with slotted outer sleeve or rubber bearings with kidney-shaped or other shaped recesses. In this way, a certain basic rigidity of the shaft coupling can be achieved by the targeted selection of the elastic bearing elements. The stiffness and damping of sleeve bearings with slotted outer sleeve and sleeveless rubber bearings can be influenced, for example, by the excess of the bore in the main body of the articulated lever, in which the bearing element is pressed.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsflansch der Wellenkupplung ein Zentrierelement so angeordnet ist, dass Unwuchten im Betrieb minimiert werden. Unwuchten können beispielsweise durch elastische Verformung insbesondere bei Anwendungen mit hohen Drehzahlen verursacht werden. A further preferred embodiment of the invention provides that between the first and the second connecting flange of the shaft coupling, a centering element is arranged so that imbalances are minimized during operation. Imbalances can be caused, for example, by elastic deformation, especially in high-speed applications.

Vorzugsweise umfasst das Zentrierelement einen ballig geformten Zapfen, der an dem ersten oder dem zweiten Verbindungsflansch befestigt ist, wobei das freie Ende des Zapfens axial verschiebbar in einer zentralen Bohrung in dem anderen Verbindungsflansch angeordnet ist. Preferably, the centering member comprises a crowned pin secured to the first or second connecting flange, the free end of the pin being axially slidably disposed in a central bore in the other connecting flange.

Eine beispielhafte Ausführungsform einer derartigen Zentrierung ist in der EP 0167654 A1 in Form der dort mit 7, 8 und 9 bezeichneten Teile für eine Wellenkupplung mit elastischen Laschen offenbart. Die Zentrierung kann als Gleitlager ausgeführt sein, wobei mindestens eine Gleitfläche sphärisch oder ballig ausgebildet ist. Des Weiteren können für das Zentrierelement auch Wälzlager, z.B. Pendelrollenlager verwendet werden, deren Außenring oder Innenring axial verschieblich im jeweils anderen Verbindungsflansch der Wellenkupplung gelagert sind. An exemplary embodiment of such a centering is in the EP 0167654 A1 in the form of there designated 7, 8 and 9 parts for a shaft coupling with elastic tabs disclosed. The centering can be designed as a sliding bearing, wherein at least one sliding surface is spherical or spherical. Furthermore, for the centering and roller bearings, eg spherical roller bearings are used, the outer ring or inner ring are mounted axially displaceable in the respective other connecting flange of the shaft coupling.

Eine solche Zentrierung kann bei einer einzelnen Wellenkupplung verwendet werden, sofern diese Wellenkupplung keinen Radialversatz ausgleichen muss. Bei einer nachfolgend beschriebenen kardanischen Doppel-Wellenkupplung, die durch zwei der oben beschriebenen Wellenkupplungen gebildet wird, kann auch mit einer solchen Zentrierung ein Radialversatz ausgeglichen werden. Such a centering can be used in a single shaft coupling, provided that this shaft coupling does not have to compensate for radial misalignment. In a cardan double shaft coupling described below, which is formed by two of the shaft couplings described above, a radial offset can be compensated even with such a centering.

Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung eine kardanische Doppel-Wellenkupplung, die durch zwei der oben beschriebenen Wellenkupplungen gebildet werden, die über ein Zwischenstück miteinander verbunden sind. Die Anordnung zweier mittels eines Zwischenstückes miteinander verbundenen Wellenkupplungen erlaubt größere radiale, axiale und winkelige Versätze zwischen der antreibenden und der angetriebenen Welle. Die elastischen Lagerelemente werden durch eine solche Anordnung weniger stark beansprucht und erreichen daher eine höhere Lebensdauer. Finally, the present invention comprises a gimbal double shaft coupling, which are formed by two of the shaft couplings described above, which are interconnected via an intermediate piece. The arrangement of two interconnected by means of an intermediate piece shaft couplings allows larger radial, axial and angular offsets between the driving and the driven shaft. The elastic bearing elements are less stressed by such an arrangement and therefore achieve a longer life.

Die Erfindung und weitere daraus resultierende Vorteile werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. The invention and further advantages resulting therefrom are explained in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the figures.

Dabei zeigt It shows

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellenkupplung in vereinfachter Darstellung in einer Vorderansicht, 1 A first embodiment of a shaft coupling according to the invention in a simplified representation in a front view,

2 eine Seitenansicht der Wellenkupplung aus 1, 2 a side view of the shaft coupling 1 .

3 eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt A-A aus 2, 3 a sectional view according to section AA 2 .

4 eine perspektivische Ansicht der Wellenkupplung aus 1, 4 a perspective view of the shaft coupling 1 .

5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellenkupplung in vereinfachter Darstellung in einer Seitenansicht, 5 A second embodiment of a shaft coupling according to the invention in a simplified representation in a side view,

6 eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt B-B aus 5 und 6 a sectional view according to section BB 5 and

7 eine perspektivische Ansicht der Wellenkupplung aus 5. 7 a perspective view of the shaft coupling 5 ,

In den 1 bis 4 ist eine erste Ausführung der Wellenkupplung 1 gezeigt. In 1 ist die Wellenkupplung aus einer axialen Blickrichtung und in 2 aus einer radialen Blickrichtung gezeigt. Die Wellenkupplung 1 weist einen ersten Verbindungsflansch 2 und einen zweiten Verbindungsflansch 3 auf, die einander gegenüberliegend und rotierbar um eine Rotationsachse 9 angeordnet sind. Die Rotationsachse 9 ist nur eine theoretische bzw. ideale Rotationsachse beider Verbindungsflansche 2 und 3. Im Betrieb kann zumindest ein Verbindungsflansch zumindest zeitweise mit einem radialen Versatz zu der Rotationsachse 9 rotieren. Dieser radiale Versatz wird neben möglichem axialem und winkligen Versatz durch die elastische Wellenkupplung 1 kompensiert. In the 1 to 4 is a first version of the shaft coupling 1 shown. In 1 is the shaft coupling from an axial line of sight and in 2 shown from a radial line of sight. The shaft coupling 1 has a first connecting flange 2 and a second connecting flange 3 on, which are opposite each other and rotatable about an axis of rotation 9 are arranged. The rotation axis 9 is only a theoretical or ideal axis of rotation of both connecting flanges 2 and 3 , In operation, at least one connecting flange can at least temporarily with a radial offset to the axis of rotation 9 rotate. This radial offset becomes, besides possible axial and angular misalignment, the elastic shaft coupling 1 compensated.

Die beiden Verbindungsflansche 2 und 3 sind jeweils mit einer antreibenden bzw. angetriebenen Welle verdrehfest verbunden oder einteilig mit der jeweiligen Welle ausgebildet. The two connecting flanges 2 and 3 are each rotationally connected to a driving or driven shaft or formed integrally with the respective shaft.

Der erste Verbindungsflansch 2 weist drei Arme 21, 22, 23 auf, die sich vom inneren Bereich des ersten Verbindungsflansches 2 radial nach außen hin erstrecken. Der zweite Verbindungsflansch 3 weist ebenfalls drei Arme 31, 32, 33 auf, die sich vom inneren Bereich des zweiten Verbindungsflansches 3 radial nach außen hin erstrecken. Es ist also jedem Arm 21, 22, 23 des ersten Verbindungsflansches 2 ein Arm 31, 32, 33 des zweiten Verbindungsflansches 3 zugeordnet. The first connection flange 2 has three arms 21 . 22 . 23 extending from the inner area of the first connecting flange 2 extend radially outward. The second connection flange 3 also has three arms 31 . 32 . 33 on, extending from the inner area of the second connecting flange 3 extend radially outward. So it's every arm 21 . 22 . 23 of the first connecting flange 2 an arm 31 . 32 . 33 of the second connecting flange 3 assigned.

Die beiden Verbindungsflansche 2 und 3 sind um einen bestimmten Winkel um die Rotationsachse 9 versetzt zueinander angeordnet, sodass die beiden sich jeweils zugeordneten Arme 21, 31 des ersten und zweiten Verbindungsflansches 2, 3 jeweils um den gleichen Winkel versetzt zueinander angeordnet sind. The two connecting flanges 2 and 3 are at a certain angle around the axis of rotation 9 offset from each other, so that the two respectively associated arms 21 . 31 the first and second connecting flange 2 . 3 each offset by the same angle to each other.

Die beiden sich jeweils zugeordneten Arme 21, 31 des ersten und zweiten Verbindungsflansches 2, 3 sind durch den Gelenkhebel 4 miteinander verbunden. Der Übersichtlichkeit halber ist in den Figuren jeweils nur ein Gelenkhebel 4 eingezeichnet, obwohl die erfindungsgemäße Wellenkupplung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel drei derartige Gelenkhebel 4 aufweist, die jeweils einen Arm 21, 22, 23 des ersten Verbindungsflansches 2 mit einem Arm 31, 32, 33 des zweiten Verbindungsflansches 3 miteinander verbinden. The two arms each assigned 21 . 31 the first and second connecting flange 2 . 3 are through the toggle lever 4 connected with each other. For the sake of clarity, only one articulated lever is shown in the figures 4 drawn, although the shaft coupling according to the invention 1 according to this embodiment, three such articulated levers 4 each having an arm 21 . 22 . 23 of the first connecting flange 2 with one arm 31 . 32 . 33 of the second connecting flange 3 connect with each other.

Der Gelenkhebel 4 weist einen im wesentlichen starren Grundkörper 16 mit zwei sich gegenüberliegenden Endbereichen 5 und 6. In dem ersten Endbereich 5 ist ein erstes elastisches Lagerelement 7 angeordnet und in dem zweiten Endbereich 6 ist ein zweites elastisches Lagerelement 8 angeordnet. The articulated lever 4 has a substantially rigid body 16 with two opposite end portions 5 and 6 , In the first end area 5 is a first elastic bearing element 7 arranged and in the second end region 6 is a second elastic bearing element 8th arranged.

Der Grundkörper 16 des Gelenkhebels 4 besteht aus einem duktilen Material, beispielsweise Stahl, und weist zwischen den beiden Endbereichen 5 und 6 eine Einschnürung 15 auf. Der Grundkörper 16 und die Einschnürung 15 sind so dimensioniert, dass sich der Grundkörper 16 bis zu einer maximalen zulässigen Belastung nicht verformt. Die maximale zulässige Belastung entspricht dabei einem maximalen Drehmoment, das durch die Wellenkupplung 1 übertragen werden soll und für den jeweiligen Anwendungsfall bekannt ist oder berechnet werden kann. The main body 16 of the articulated lever 4 consists of a ductile material, such as steel, and faces between the two end regions 5 and 6 a constriction 15 on. The main body 16 and the constriction 15 are dimensioned so that the main body 16 not deformed up to a maximum allowable load. The maximum permissible load corresponds to a maximum torque, through the shaft coupling 1 is to be transmitted and is known or can be calculated for the particular application.

Treten im Betrieb der Wellenkupplung 1 unvorhergesehene Drehmomente auf, die über dem maximalen Drehmoment liegen, so kann sich der Grundkörper 16 des Gelenkhebels 4 im Bereich der Einschnürung 15 plastisch verformen ohne jedoch zu brechen. D.h. eine Überlastbeanspruchung bleibt anhand der veränderten Form der Einschnürung 15 des durch die Überbeanspruchung plastisch verformten Grundkörpers 16 erkennbar. Bei der nächsten Inspektion oder Wartung ist diese bleibende plastische Verformung ohne weiteres sichtbar und die überlasteten Gelenkhebel der Wellenkupplung 1 können ausgetauscht werden gegen neue Gelenkhebel. Occur during operation of the shaft coupling 1 unforeseen torques that are above the maximum torque, so may the main body 16 of the articulated lever 4 in the area of constriction 15 plastically deform without breaking. Ie an overload load remains on the basis of the changed shape of the constriction 15 of the overstressed plastically deformed body 16 recognizable. At the next inspection or maintenance this permanent plastic deformation is easily visible and the overloaded articulated levers of the shaft coupling 1 can be replaced with new toggle lever.

Die beiden elastischen Lagerelemente 7 und 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel identisch aufgebaut und haben eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einer Mittelachse 20. Die beiden elastischen Lagerelemente 7 und 8 bestehen jeweils aus einer Innenhülse 17 und einer Außenhülse 18 zwischen denen ein Gummielement 19 angeordnet ist. Die Innenhülse 17 und die Außenhülse 18 sind aus Metall und durch Vulkanisation mit dem Gummielement 19 fest verbunden. The two elastic bearing elements 7 and 8th are identical in construction in this embodiment and have a substantially cylindrical shape with a central axis 20 , The two elastic bearing elements 7 and 8th each consist of an inner sleeve 17 and an outer sleeve 18 between which a rubber element 19 is arranged. The inner sleeve 17 and the outer sleeve 18 are made of metal and by vulcanization with the rubber element 19 firmly connected.

Die Einstellmittel 10 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel zwei Langlöcher 11 in jedem Arm 21, 22, 23, 31, 32, 33 der beiden Verbindungsflansche 2 und 3 und eine Schraube als Befestigungsmittel 12. The adjustment means 10 comprise in this embodiment two slots 11 in each arm 21 . 22 . 23 . 31 . 32 . 33 the two connecting flanges 2 and 3 and a screw as a fastener 12 ,

Die Arme 21, 22, 23, 31, 32, 33 der beiden Verbindungsflansche 2 und 3 umfassen am radial äußeren Umfang jeweils einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kragträger 24, 25, 26, 34, 35, 36 und einen Kragarm 27, 28, 29, 37, 38, 39 der sich vom äußeren Umfang des Verbindungsflansches 2, 3 in Richtung der Rotationsachse 9 radial nach innen erstreckt. The poor 21 . 22 . 23 . 31 . 32 . 33 the two connecting flanges 2 and 3 comprise on the radially outer periphery each extending in the axial direction cantilever 24 . 25 . 26 . 34 . 35 . 36 and a cantilever 27 . 28 . 29 . 37 . 38 . 39 extending from the outer circumference of the connecting flange 2 . 3 in the direction of the axis of rotation 9 extends radially inward.

Das zu dem jeweiligen Einstellmittel 10 gehörende Langloch 11 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel in axialer Richtung durch jeden Arm des jeweiligen Verbindungsflansches 2, 3 hindurch, sodass an jedem Arm 21, 22, 23, 31, 32, 33 zwei Langlöcher 11 ausgebildet sind, nämlich eines an dem jeweiligen Kragarm 27, 28, 29, 37, 38, 39 und eines an dem gegenüber liegenden Teil des jeweiligen Armes 21, 22, 23, 31, 32, 33. That to the respective adjustment 10 belonging slot 11 extends in this embodiment in the axial direction through each arm of the respective connecting flange 2 . 3 through, so on each arm 21 . 22 . 23 . 31 . 32 . 33 two slots 11 are formed, namely one on the respective cantilever 27 . 28 . 29 . 37 . 38 . 39 and one on the opposite part of the respective arm 21 . 22 . 23 . 31 . 32 . 33 ,

Zur Verbindung des Gelenkhebels 4 mit dem jeweils zugeordneten Arm des Verbindungsflansches 2, 3 ist als Befestigungsmittel 12 jeweils eine Schraube in axialer Richtung durch die Langlöcher 11 und durch die Innenhülse 17 des jeweiligen elastischen Lagerelementes 7, 8 hindurchgeführt. To connect the articulated lever 4 with the respective associated arm of the connecting flange 2 . 3 is as a fastener 12 one screw in the axial direction through the slots 11 and through the inner sleeve 17 of the respective elastic bearing element 7 . 8th passed.

Durch das Festziehen der Schraube 12 kann die jeweilige Befestigungsposition 13, 14 des zugeordneten elastischen Lagerelementes 7, 8 an dem dazugehörigen Verbindungsflansch 2, 3 festgelegt werden. In 1 ist die Befestigungsposition 14 durch ein großes Achsenkreuz deutlich gemacht. An jedem der Arme 21, 22, 23, 31, 32, 33 bzw. in jedem von deren Langlöchern 11 kann die Befestigungsposition 13 bzw. 14 des zugeordneten Lagerelementes 7, 8 von einer äußersten Befestigungsposition 40 bis zu einer innersten Befestigungsposition 41 verändert werden. Da die Langlöcher 11 in den Armen 21, 22, 23, 31, 32, 33 in radialer Richtung ausgerichtet sind, verändert sich durch das Verschieben der Schraube 12 in dem Langloch 11 der Abstand der Befestigungsposition 13 bzw. 14 zur Rotationsachse 9. Mit anderen Worten verändert sich der bei der Drehmomentübertragung wirksame Radius ausgehend von der Rotationsachse 9. Dadurch verändert sich die jeweils auf das elastische Lagerelement 7, 8 wirksame Kraft, wodurch sich die elastischen Lagerelemente 7, 8 mehr oder weniger verformen. Dadurch verändert sich die Steifigkeit der Wellenkupplung 1. By tightening the screw 12 can the respective mounting position 13 . 14 the associated elastic bearing element 7 . 8th on the associated connection flange 2 . 3 be determined. In 1 is the attachment position 14 made clear by a large axbox. At each of the arms 21 . 22 . 23 . 31 . 32 . 33 or in each of their slotted holes 11 can the attachment position 13 respectively. 14 of the associated bearing element 7 . 8th from an outermost mounting position 40 up to an innermost fastening position 41 to be changed. Because the slots 11 in the arms 21 . 22 . 23 . 31 . 32 . 33 are aligned in the radial direction, changes by the displacement of the screw 12 in the slot 11 the distance of the mounting position 13 respectively. 14 to the axis of rotation 9 , In other words, the effective during the torque transmission radius changes from the rotation axis 9 , As a result, each changes to the elastic bearing element 7 . 8th effective force, causing the elastic bearing elements 7 . 8th deform more or less. This changes the rigidity of the shaft coupling 1 ,

Es ist auch möglich, die Gelenkhebel 4 einer Wellenkupplung 1 gegeneinander zu verspannen, indem zunächst ein Gelenkhebel 4 beidseitig fest mit dem jeweiligen Verbindungsflansch 2 bzw. 3 verbunden wird und jeder nachfolgende Gelenkhebel 4 verspannt wird, bevor die jeweiligen Befestigungsmittel 12 festgezogen werden. It is also possible the toggle lever 4 a shaft coupling 1 to brace against each other by first a toggle lever 4 fixed on both sides with the respective connecting flange 2 respectively. 3 is connected and each subsequent articulated lever 4 is tightened before the respective fasteners 12 be tightened.

In den 5, 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellenkupplung 100 gezeigt. Der wesentliche Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß der 1 bis 4 ist die Anordnung der Gelenkhebel, die in der zweiten Ausführungsform um 90° verdreht sind gegenüber der ersten Ausführungsform. Diese Anordnung ermöglicht unter anderem einen größeren axialen Versatz zwischen den beiden Verbindungsflanschen 110 und 120 bzw. zwischen der antreibenden und der angetriebenen Welle. In the 5 . 6 and 7 is a second embodiment of a shaft coupling according to the invention 100 shown. The essential difference from the first embodiment according to the 1 to 4 is the arrangement of the hinge levers, which are rotated in the second embodiment by 90 ° with respect to the first embodiment. This arrangement allows, inter alia, a larger axial offset between the two connecting flanges 110 and 120 or between the driving and the driven shaft.

Die Wellenkupplung 100 weist zwei Verbindungsflansche 110 und 120 auf, die jeweils mit einer antreibenden bzw. einer abtreibenden Welle verdrehfest verbunden, und um eine zentrale Rotationsachse 109 der Wellenkupplung 100 rotierbar angeordnet sind. Zwischen den beiden Verbindungsflanschen 110 und 120 ist eine Gelenkebene 108 angeordnet, die orthogonal zu der Rotationsachse 109 der Wellenkupplung 100 angeordnet ist. The shaft coupling 100 has two connecting flanges 110 and 120 on, each rotationally fixed to a driving or a driven shaft, and about a central axis of rotation 109 the shaft coupling 100 are rotatably arranged. Between the two connecting flanges 110 and 120 is a joint plane 108 arranged orthogonal to the axis of rotation 109 the shaft coupling 100 is arranged.

Von dem ersten Verbindungsflansch 110 erstrecken sich vier äußere Kragarme 111, 112, 113, 114 und vier innere Kragarme 115, 116, 117, 118 axial in Richtung des axial gegenüberliegenden zweiten Verbindungsflansches 120. Im Bereich des freien Endes jedes äußeren und inneren Kragarms ist eine Bohrung 105 angeordnet. Jedem äußeren Kragarm 111 ist ein innerer Kragarm 115 so gegenüberliegend angeordnet, dass die beiden Bohrungen 105 des äußeren und inneren Kragarms 111 und 115 koaxial angeordnet sind. Durch die Bohrungen 105 wird das Befestigungsmittel 12 geführt, um den zwischen dem äußeren und inneren Kragarm 111, 115 angeordneten Gelenkhebel 101 an dessen elastischem Lagerelement zu befestigen. Die in den Gelenkhebeln 101, 102, 103 und 104 angeordneten elastischen Lagerelemente sind in den 5 bis 7 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. From the first connection flange 110 four outer cantilevers extend 111 . 112 . 113 . 114 and four inner cantilever arms 115 . 116 . 117 . 118 axially in the direction of the axially opposite second connecting flange 120 , In the area of the free end of each outer and inner cantilever is a hole 105 arranged. Every outer cantilever 111 is an inner cantilever 115 arranged so opposite, that the two holes 105 the outer and inner cantilever 111 and 115 are arranged coaxially. Through the holes 105 becomes the fastener 12 guided to the between the outer and inner cantilevers 111 . 115 arranged articulated lever 101 to attach to the elastic bearing element. The in the articulated levers 101 . 102 . 103 and 104 arranged elastic bearing elements are in the 5 to 7 for the sake of clarity not shown.

Die äußeren 111, 112, 113, 114 und die inneren Kragarme 115, 116, 117, 118 sind jeweils gleichmäßig über den Umfang des ersten Verbindungsflansches 110 verteilt angeordnet, also jeweils um 90° versetzt zueinander. The outer ones 111 . 112 . 113 . 114 and the inner cantilevers 115 . 116 . 117 . 118 are each uniform over the circumference of the first connecting flange 110 arranged distributed, so each offset by 90 ° to each other.

Von dem zweiten Verbindungsflansch 120 erstrecken sich vier äußere Kragarme 121, 122, 123, 124 und vier innere Kragarme 125, 126, 127, 128 axial in Richtung des axial gegenüberliegenden ersten Verbindungsflansches 110. Im Bereich des freien Endes jedes äußeren und inneren Kragarms ist eine Bohrung 105 angeordnet. Jedem äußeren Kragarm 121 ist ein innerer Kragarm 125 so gegenüberliegend angeordnet, dass die beiden Bohrungen 105 des äußeren und inneren Kragarms 121 und 125 koaxial angeordnet sind. Durch die Bohrungen 105 wird das Befestigungsmittel 12 geführt, um den zwischen dem äußeren und inneren Kragarm 121, 125 angeordneten Gelenkhebel 101 zu befestigen. From the second connection flange 120 four outer cantilevers extend 121 . 122 . 123 . 124 and four inner cantilever arms 125 . 126 . 127 . 128 axially in the direction of the axially opposite first connecting flange 110 , In the area of the free end of each outer and inner cantilever is a hole 105 arranged. Every outer cantilever 121 is an inner cantilever 125 arranged so opposite, that the two holes 105 the outer and inner cantilever 121 and 125 are arranged coaxially. Through the holes 105 becomes the fastener 12 guided to the between the outer and inner cantilevers 121 . 125 arranged articulated lever 101 to fix.

Die äußeren 121, 122, 123, 124 und die inneren Kragarme 125, 126, 127, 128 sind jeweils gleichmäßig über den Umfang des zweiten Verbindungsflansches 120 verteilt angeordnet, also jeweils um 90° versetzt zueinander. The outer ones 121 . 122 . 123 . 124 and the inner cantilevers 125 . 126 . 127 . 128 are each uniform over the circumference of the second connecting flange 120 arranged distributed, so each offset by 90 ° to each other.

Die Befestigungsmittel 12, die in der zweiten Ausführungsform als Exzenterschrauben ausgeführt sind, sind in 6 lediglich schematisch in Form von Strich-Punkt-Linien dargestellt. Diese mit 12 bezeichneten Strich-Punkt-Linien stellen gleichzeitig jeweils eine Befestigungsposition und eine Mittelachse des dazugehörigen elastischen Lagerelementes dar. Durch Verdrehen der als Befestigungsmittel 12 verwendeten Exzenterschrauben verschiebt sich die jeweilige Befestigungsposition am Verbindungsflansch 110 bzw. 120. Dadurch kann das jeweilige elastische Lagerelement verspannt und die Steifigkeit der Wellenkupplung 100 verändert werden. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform werden die Befestigungspositionen in der zweiten Ausführungsform dabei jedoch im Wesentlichen nicht in radialer sondern in axialer und/oder tangentialer Richtung verschoben, bezogen auf die Rotationsachse 109. The fasteners 12 , which are designed as eccentric screws in the second embodiment are in 6 shown only schematically in the form of dash-and-dot lines. This with 12 designated dash-dotted lines simultaneously represent each a fastening position and a central axis of the associated elastic bearing element. By turning the as a fastener 12 used eccentric screws shifts the respective mounting position on the connecting flange 110 respectively. 120 , As a result, the respective elastic bearing element is braced and the rigidity of the shaft coupling 100 to be changed. In contrast to the first embodiment, however, the attachment positions in the second embodiment are thereby displaced substantially not in the radial but in the axial and / or tangential direction with respect to the axis of rotation 109 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Wellenkupplung shaft coupling
2 2: erster Verbindungsflansch first connecting flange
3 3: zweiter Verbindungsflansch second connecting flange
4 4: Gelenkhebel articulated lever
5 5: Endbereich end
6 6: Endbereich end
7 7: elastisches Lagerelement elastic bearing element
8 8th: Lagerelement bearing element
9 9: Rotationsachse axis of rotation
10 10: Einstellmittel setting
11 11: Langloch Long hole
12 12: Befestigungsmittel fastener
13 13: erste Befestigungsposition first fastening position
14 14: zweite Befestigungsposition second fastening position
15 15: Einschnürung constriction
16 16: Grundkörper body
17 17: Innenhülse inner sleeve
18 18: Außenhülse outer sleeve
19 19: Gummielement rubber element
20 20: Mittelachse central axis
21 21: Arm poor
22 22: Arm poor
23 23: Arm poor
24 24: Kragträger cantilever beam
25 25: Kragträger cantilever beam
26 26: Kragträger cantilever beam
27 27: Kragarm cantilever
28 28: Kragarm cantilever
29 29: Kragarm cantilever
31 31: Arm poor
32 32: Arm poor
33 33: Arm poor
34 34: Kragträger cantilever beam
35 35: Kragträger cantilever beam
36 36: Kragträger cantilever beam
37 37: Kragarm cantilever
38 38: Kragarm cantilever
39 39: Kragarm cantilever
40 40: äußerste Befestigungsposition outermost mounting position
41 41: innerste Befestigungsposition innermost fastening position
100 100: Wellenkupplung shaft coupling
101 101: Gelenkhebel articulated lever
102 102: Gelenkhebel articulated lever
103 103: Gelenkhebel articulated lever
104 104: Gelenkhebel articulated lever
105 105: Bohrung drilling
106 106: Vertiefung deepening
107 107: Innenwand inner wall
108 108: Gelenkebene hinge plane
109 109: Rotationsachse axis of rotation
110 110: Verbindungsflansch connecting flange
111 111: äußerer Kragarm outer cantilever
112 112: äußerer Kragarm outer cantilever
113 113: äußerer Kragarm outer cantilever
114 114: äußerer Kragarm outer cantilever
115 115: innerer Kragarm inner cantilever
116 116: innerer Kragarm inner cantilever
117 117: innerer Kragarm inner cantilever
118 118: innerer Kragarm inner cantilever
120 120: Verbindungsflansch connecting flange
121 121: äußerer Kragarm outer cantilever
122 122: äußerer Kragarm outer cantilever
123 123: äußerer Kragarm outer cantilever
124 124: äußerer Kragarm outer cantilever
125 125: innerer Kragarm inner cantilever
126 126: innerer Kragarm inner cantilever
127 127: innerer Kragarm inner cantilever
128 128: innerer Kragarm inner cantilever

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10257018 A1 [0005, 0021]
EP 0167654 A1 [0031]

Claims

Shaft coupling with a first connecting flange ( 2 ), which is mounted on a driving shaft, with a second connecting flange ( 3 ), which is mounted on a driven shaft and articulated levers ( 4 ) located at a first end region ( 5 ) with the first connecting flange ( 2 ) and at an opposite second end region ( 6 ) with the second connecting flange ( 3 ), the articulated levers ( 4 ) in each case at at least one of said end regions ( 5 . 6 ) a first elastic bearing element ( 7 ), over which the respective toggle lever ( 4 ) with the associated connecting flange ( 2 . 3 ), characterized in that the shaft coupling ( 1 ) Adjusting means ( 10 ) for adjusting the rigidity of the shaft coupling ( 1 ) having.

Shaft coupling according to claim 1, characterized in that the shaft coupling a first mounting position ( 13 ) on the first connecting flange ( 2 ), on which the first elastic bearing element ( 7 ) with the first connecting flange ( 2 ), that the shaft coupling has a second fastening position ( 14 ) on the second connecting flange ( 3 ), on which a second bearing element ( 8th ) of the same articulated lever ( 4 ) with the second connecting flange ( 3 ), and that at least one of the two attachment positions ( 13 . 14 ) by means of the adjustment means ( 10 ) relative to the respective connecting flange ( 2 . 3 ) is displaceable.

Shaft coupling according to claim 2, characterized in that the adjusting means ( 10 ) are formed so that at least one of said attachment positions ( 13 . 14 ) by means of the adjustment means ( 10 ) is displaceable in the radial direction, so that the distance of said attachment position ( 13 . 14 ) to a rotation axis ( 9 ) of the shaft coupling ( 1 ) is changeable.

Shaft coupling according to claim 2 or 3, characterized in that the adjusting means ( 10 ) are formed so that at least one of said attachment positions ( 13 . 14 ) by means of the adjustment means ( 10 ) is adjustable in the tangential direction.

Shaft coupling according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the adjusting means ( 10 ) are formed so that at least one of said attachment positions ( 13 . 14 ) by means of the adjustment means ( 10 ) is adjustable in the axial direction.

Shaft coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting means ( 10 ) at least one slot ( 11 ) in at least one of the two connecting flanges ( 2 . 3 ) and through the slot ( 11 ) extending fastener ( 12 ) for fixing the associated elastic bearing element ( 7 . 8th ) on the connecting flange ( 2 . 3 ).

Shaft coupling according to claim 6, characterized in that the slot ( 11 ) extends in the radial direction, and that the fastening means ( 12 ) in the axial direction through the slot ( 11 ) is passed.

Shaft coupling according to claim 6, characterized in that the slot ( 11 ) extends in the axial direction, and that the fastening means ( 12 ) in the radial direction through the slot ( 11 ) is passed.

Shaft coupling according to one of claims 6 to 8, characterized in that the fastening means ( 12 ) is an eccentric screw.

Shaft coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the toggle lever ( 4 ) has a Y-shaped or T-shaped basic shape and three elastic bearing elements.

Shaft coupling according to one of claims 1 to 9, characterized in that the articulated lever ( 4 ) has an H-shaped basic shape and four elastic bearing elements.

Shaft coupling according to one of the preceding claims, characterized in that a basic body of the toggle lever ( 4 ) each consists of a ductile material and that the main body such a constriction ( 15 ) that overloading is based on the altered shape of the constriction ( 15 ) of the body plastically deformed by the overstress ( 16 ) remains recognizable.

Shaft coupling according to one of the preceding claims, characterized in that a basic body of the toggle lever ( 4 ) consists of metal.

Shaft coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic bearing element ( 7 ) consists at least partially of rubber.

Shaft coupling according to one of the preceding claims, characterized in that between the first and the second connecting flange ( 2 . 3 ) A centering element is arranged so that imbalances are minimized during operation.

Shaft coupling according to claim 15, characterized in that the centering element comprises a crown-shaped pin which on the first or the second connecting flange ( 2 . 3 ), and that the free end of the pin axially displaceable in a central bore in the other connecting flange ( 3 . 2 ) is arranged.

Cardan double shaft coupling, characterized by two shaft couplings ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the two shaft couplings ( 1 ) are connected to each other via an intermediate piece.