DE1045183B

DE1045183B - Huelsenfoermige Gummimetallfeder mit nierenfoermigen Ausnehmungen fuer elastische Kupplungen

Info

Publication number: DE1045183B
Application number: DEV8727A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walther Rinne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-03-29
Filing date: 1955-03-29
Publication date: 1958-11-27

Description

Hülsenförmige Gummimetallfeder mit nierenförmigen Ausnehmungen für elastische Kupplungen Die Erfindung betrifft eine hülsenförmige Gummimetallfeder mit nierenförmigen Ausnehmungen im elastischen Körper, der zwischen ineinanderliegenden starren Hülsen angeordnet ist, nach Patentanmeldung V 8709 XII/47a.
Es ist bekannt, Hülsenfedern zum Einbau in elastische Kupplungen zu verwenden, gleich, ob es sich dabei um eine nur drehelastische oder gleichzeitig auch winkelelastische, d. h. also als Gelenk verwendbare Kupplung handelt. Solche Hülsenfedern sind zum Teil mit nierenförmigen Ausnehmungen im Federkörper versehen. Bei einer bekannten Ausführung dieser Art von Hülsenfedern werden z: B. mindestens drei konzentrisch ineinanderliegende starre Hülsen verwendet; die durch dazwischenliegende elastische Körper mit nierenförmigen Ausnehmungen verbunden sind. Dabei hat jeder elastische Körper zwei gegenüberliegende nierenförmige Ausnehmungen mit halbkreisförmigen Ausrundungen an ihren Enden. Da bei drei starren Hülsen also zwei elastische Körper vorhanden sind - deren Ausnehmungen rechtwinklig zueinander liegen -, hat diese Hülsenfeder in allen senkrecht zu ihrer Achse verlaufenden Richtungen die gleiche Federcharakteristik.
Die bekannte Hülsenfeder hat den Nachteil eines komplizierten Aufbaues. Sie hat außerdem den schwerwiegenden Nachteil, daß in den Enden der nierenförmigen Ausnehmungen, besonders im Dauerbetrieb, oft Anrisse infolge der Bildung einer Quetschfalte auftreten. Dies ist um so unangenehmer, als die Beanspruchung im Betrieb ja gerade in Richtung auf eine dauernde Zusammenpressung und Dehnung der Nieren erfolgt, wodurch unter Umständen eine Drehschwingungsdämpfung beabsichtigt wurde. Die bisherige Form der nierenförmigen Ausnehmung ist also gerade im Hinblick auf diese dauernde Wechselbeanspruchung ungeeignet. Weiterhin tritt infolge der Bewegung der Innenhülse auf einem Kreisbogen in den zwischen den Ausnehmungen verbleibenden elastischen Körpern eine ungleiche Spannungsverteilung auf.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Hülsenfeder für die Verwendung in elastischen Kupplungen im Dauerbetrieb zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird eine hülsenförmige Gummimetallfeder mit nierenförmigen Ausnehmungen im elastischen, vorzugsweise aus Gummi bestehenden Körper, deren Enden abgerundet sind und Vorsprünge am Beginn der Abrundungen aufweisen, so ausgebildet, daß die Innenhülse exzentrisch zur Außenhülse liegt, und zwar in Richtung zur Drehachse der Kupplung versetzt.
In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes wird die Exzentrizität der Innenhülse so gewählt, daß die Höhen der zwischen den Ausnehmungen verbliebenen elastischen Körper im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie ihr Abstand vom Mittelpunkt der Kupplung.
Durch die genaue Festlegung der Exzentrizität der Innenhülse wird eine gleichmäßige Beanspruchung der elastischen Körper erreicht. Erst durch die Erfindung wird eine Hülsenfeder geschaffen, die allen Dauer-und Wechselbeanspruchungen beim Betrieb in einer elastischen Kupplung gewachsen ist.
Die Erfindung ist durch das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung näher erläutert. Die Hülsenfeder besteht aus der äußeren starren Hülse 1 und der inneren starren Hülse 2, die aus Metall oder einem gleichwertigen Material, z. B. auch aus Kunststoff, bestehen können. Zwischen diesen befindet sich der elastische Körper 3 mit den nierenförmigen Ausnehmungen 4. Die Ausnehmungen 4 liegen einander gegenüber. Sie erstrecken sich etwa über einen Winkelbereich von 60 bis 120°. Der elastische Körper 3 wird durch sie in zwei etwa trapezförmige Abschnitte mit den Höhen kt und lz. geteilt. Die nierenförmigen Ausnehmungen 4 sind im Bereich ihrer Enden 5 nach Art eines möglichst geschlossenen Kreises ausgerundet. In unmittelbarer Nähe davon sind die Stützflächen 6 angeordnet, die sich etwa nasenförmig aus dem Umfang der Nieren herausheben. Die Stützflächen können an einer oder auch an beiden gegenüberliegenden Flächen 4 vorgesehen und mehr oder weniger stark profiliert sein. Sie sollen sich möglichst nahe gegenüberstehen. Die Innenhülse 2 liegt zur Außenhülse 1 exzentrisch. Das Maß der Exzentrizität E ist erfindungsgemäß so gewählt, daß sich hl : h2 verhalten wie r1 : y2, wo bei r1 und r2 die Radien der elastischen Körper zum Mittelpunkt der Kupplung bedeuten. 45 50 Der Einbau der Hülsenfeder in die elastische Kupplung erfolgt derart, daß die etwa trapezförmigen Blöcke 3 radial liegen und durch die Umfangskraft auf Schub beansprucht werden. Durch die Umfangskraft wird also im Betrieb eine der nierenförmigen Ausnehmungen 4 - oder abwechselnd beide - zusammengepreßt. Dabei legen sich die gegenüberliegenden Stützflächen 6 aneinander an, so daß eine weitere Verformung im Bereich des kreisförmigen Endes 5 und damit die Bildung einer Quetschfalte verhindert wird. Durch die genaue Wahl der Exzentrizität der Innenhülse entsteht in den elastischen Körpern eine gleichmäßige Verteilung der Schubbeanspruchung.
Die Kupplung selbst kann dabei auf die verschiedenste Weise ausgeführt sein. So können beispielsweise jeweils die Außenhülse 1 der vorstehend beschriebenen Hülsenfeder mit der einen, die Innenhülse 2 mit der anderen Kupplungshälfte verbunden sein. Nach einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, die Hülsenfedern in einem Zwischenring anzuordnen und die Innenhülse 2 jeweils abwechselnd mit einem der beiden Kupplungsteile zu verbinden. Die Kupplungshälften können gegeneinander zentriert oder zentrisch geführt sein, wobei eine axiale Beweglichkeit vorgesehen sein kann oder auch nicht.
Die Dauerfestigkeit der erfindungsgemäßen Hülsenfeder macht es insbesondere möglich, die Kupplung im normalen Drehmomentbereich als Drehschwingungsdämpfer zu verwenden. Bei Überschreiten eines bestimmten Maximaldrehmomentes kommen die Stege 7 des elastischen Körpers zur Anlage, und die Kupplung wird damit erheblich härter.
Die elastischen Körper 3 der Hülsenfeder werden vorzugsweise aus Gummi hergestellt und mit den starren Hülsen 1, 2 durch ein an sich bekanntes Kleb-oder Haftverfahren verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, einen elastischen Kunststoff hierfür zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Hülsenförmige Gummimetallfeder mit nierenförmigen Ausnehmungen nach Patentanmeldung V 8709 XII/47a zur Verwendung in elastischen Kupplungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (2) exzentrisch in Richtung zur Drehachse der Kupplung versetzt zur Außenhülse (1) liegt.
2. Hülsenförmige Gummimetallfeder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Wahl der Exzentrizität (e), daß die Höhen (hl, h2) der zwischen den zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen (4) verbleibenden elastischen Körper (3) im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie ihr Abstand (r1, r2) vom Drehpunkt der Kupplung.
3. Hülsenförmige Gummimetallfeder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Ausnehmungen (4) an sich bekannte Stege (7) des elastischen Materials vorhanden sind.