DE1056434B

DE1056434B - Elastische Kupplung

Info

Publication number: DE1056434B
Application number: DER14079A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herwarth Reich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-04-24
Filing date: 1954-04-24
Publication date: 1959-04-30

Description

Elastische Kupplung Unter der Vielzahl verschiedenster elastischer Kupplungen haben sich die Kupplungen besonders bewährt, deren beide Kupplungsscheiben durch einen ein- oder mehrfach ausgeschnittenen Ring mit bogenförmigem Querschnitt oder durch mehrere, bogenförmig von der einen zur anderen Kupplungsscheibe geführten Stollen aus elastischem Werkstoff verbunden sind. Bei diesen Kupplungen ist der Ring bzw. sind die Ringsegmente oder Stollen, die als elastische Zwischenglieder dienen, an den Kupplungsscheiben eingespannt. Da diese Kupplungen also keine aufeinander gleitenden Teile aufweisen, bedürfen sie keiner Wartung und unterliegen keinem Verschleiß. Jedoch weisen die Kupplungsscheiben verhältnismäßig große gegenseitige Verschiebungen bei Belastung der Kupplungen auf, und zwar in einem Maße, wie es für viele Anwendungsfälle nicht nur unerwünscht, sondern gar untragbar ist. Zwar -können die Zwischenglieder so stark ausgebildet werden, daß sich die Kupplungsscheiben bei Belastung der Kupplung nicht in unerwünschtem Maße gegeneinander verschieben, womit sie aber auch ihre Verformung beim Ausgleich der Verlagerungen der zu kuppelnden Wellen einen größeren Widerstand entgegensetzen, der entsprechend große Drücke in den Lagern der miteinander verbundenen Wellen hervorruft.
Die Erfindung bezieht sich auf die Kupplungen, die zwei Kupplungsscheiben und mehrere Stollen als bogenförmig von der einen zur anderen Kupplungsscheibe geführte und mit den Kupplungsscheiben verbundene Zwischenglieder aus elastischem Werkstoff aufweisen. Ziel der Erfindung ist eine Torsionsversteifung der Kupplung, ohne daß dadurch die Lager der zu kuppelnden Wellen insbesondere bei der am schwierigsten zu vermeidenden winkligen Verlagerung stärker belastet werden.
Es ist zwar bekannt, bei Kupplungen, deren Kupplungsscheiben durch einen Ring mit bogenförmigem Querschnitt miteinander verbunden sind, die Kupplungsscheiben oder die den Ring nach außen abschirmenden Druckringe, durch die der Ring mit den Kupplungsscheiben verspannt wird, mit Klauen zu versehen. Zwischen den ineinandergreifenden Klauen der Kupplungsscheiben bzw. der den Ring abschirmenden Druckringe ist bei diesen Kupplungen ein Spielraum belassen. Ebenso ist ein Spielraum zwischen jeder Klaue und dem gegenüberliegenden Druckring in axialer Richtung vorgesehen. Die Kraftübertragung erfolgt daher bis zu einer gewissen Höchstlast bzw. bis zum Bruch des Zwischengliedes ausschließlich über das Zwischenglied. Die Charakteristik dieser Kupplungen bleibt daher unverändert, so daß auch die eingangs erwähnten Nachteile dieser bekannten Kupplungen dadurch nicht behoben sind. Die Klauen schützen die Zwischenglieder nur vor übermäßigen Beanspruchungen bzw. erhalten die Kupplung beim Bruch der Zwischenglieder. Letztgenannte Vorkehrung wird insbesondere bei Kupplungen in Antrieben von Hebezeugen verlangt.
Erfindungsgemäß wird demgegenüber vorgeschlagen, an beiden Kupplungsscheiben Vorsprünge anzuordnen, die in die zwischen den einzelnen Stollen verbleibenden Räume ragen, wobei die Vorsprünge der Wölbung der Stollen angepaßt sind und die Zwischenräume zwischen den Stollen zumindest nahe deren Einspannstelle gänzlich ausfüllen, und zwischen gegenüberliegenden Vorsprüngen ein axialer Spalt verbleibt.
Die zwischen den Stollen gelegenen Vorsprünge schränken dabei die Verformungsmöglichkeit der Stollen mit zunehmenden zu übertragenden Drehmoment laufend ein, so daß der Formänderungswiderstand progressiv mit dem zu übertragenden Drehmoment steigt, während die Nachgiebigkeit der Kupplung in entsprechendem Maße geringer wird. Der axiale Spalt zwischen den gegenüberliegenden Vorsprüngen stellt sicher, daß die Kupplung axiale und winklige Verlagerungen der zu kuppelnden Wellen aufnehmen kann.
Damit die Stollen gegen jeden Reibverschleiß gesichert sind, können sie an ihren Anlageflächen mit den Vorsprüngen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit verschleißfesten, die Reibung vermindernden Auflagen versehen sein.
Da die Stollen nunmehr auch auf Druck beansprucht sind, empfiehlt es sich, sie entsprechend zu verstärken. Dazu sind gemäß der Erfindung die Stollen mit Rippen oder Einlagen, die die Biegefähigkeit der Stollen nicht, bzw. nicht wesentlich mindern, versehen.
Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Kupplung gemäß der Erfindung, wobei besondere Merkmale der Erfindung noch in der gezeigten Ausbildung und Anordnung- der Vorsprünge bestehen.
Fig. 1 a bis 1 f zeigen in Teilansichten verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Vorspünge; Fig. 2 und 3 zeigen in Stirnansicht zwei verschiedene Stollen; Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kupplung; Fig. 5 zeigt in einer teilweise geschnittenen Stirnansicht und Fig. 6 zeigt einen Axialschnitt eines anderen Ausführungsbeispieles einer Kupplung.
In den Fig. 1 a bis 1 f sind die Stollen mit 1a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 f bezeichnet. Mittels der Druckringe 2 sind die Stollen 1 gegen die in diesen Figuren nicht sichtbaren Kupplungsscheiben verspannt. Zwischen die Stollen 1 a ragen bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 a die Vorsprünge 3a: Die Stollen 1 a weisen zu ihrer Mitte hin eine Einschnürung auf, wodurch die freie Federlänge der Stollen mit zunehmender Belastung der Kupplung abnimmt, also ein progressiver Anstieg des Formveränderungswiderstandes im Verhältnis zum Anstieg des Drehmomentes erzielt wird. Die gleiche Charakteristik der Kupplung wird bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 b durch die entsprechende Formgebung der Seitenflanken der Vorsprünge 3 b erreicht.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 c und 1 d sind jeder der Kupplungsscheiben in Wechselfolge ungleich weit hervorragende Vorsprünge 3 c und 3c' bzw. 3 d und 3d' zugeordnet. Die ungleichen Vorsprünge der gegenüberliegenden Kupplungsscheiben sind somit einander verzahnt, so daß die Kupplung beim Bruch der Stollen 1 c und 1 d noch Notlaufeigenschaft aufweist. Die gewünschte Charakteristik kann bei der Kupplung nach diesen Ausführungen ebenfalls durch eine Einschnürung der Stollen 1 c bzw. eine Verjüngung der. Vorsprünge 1 d erreicht werden. .
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 e sind schließlich die Vorsprünge 3 e mit Ansätzen 4 e versehen, die in Aussparungen 5 e der Vorsprünge 3 e' greifen, während bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 f die Vorsprünge 3 f und 3 f' jeweils Ansätze.4 aufweisen, die sich-an den gegenüberliegenden Vorsprüngen beider Kupplungsscheiben und den aufeinanderfolgenden Vorsprüngen jeder Kupplungsscheibe jeweils spiegelbildlich gegenüberstehen. Die Vorsprünge 3 e und 3e' bzw. 3 f und 3f' gegenüber-Liegender Kupplungsscheiben sind somit ebenfalls miteinander verzahnt, so daß auch die Kupplungen nach diesen Ausführungsbeispielen beim Bruch der Stollen 1e und 1 f Notlaufeigenschaften aufweisen. Die Charakteristik der Kupplung wird auch bei diesen Ausführungsbeispielen in der bereits beschriebenen Weise durch Einschnürung an den Stollen 1 e bzw. Verjüngungen der Vorsprünge 3 f und 3 f' erreicht.
Damit bei den Kupplungen nach den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1e und 1 feine begrenzte Verdrehung der Kupplungsscheiben gegeneinander möglich ist, greifen die Ansätze 4 e bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 e mit einem Spiel in Um--.'angsrichtung in die Aussparungen 5 e, während sich bei -dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 f die Ansätze 4 f mit einem Spiel in Umfangsrichtung gegenüberstehen.
Zwischen den gegenüberstehenden Vorsprüngen 3 st jeweils ein axiales Spiel vorgesehen, so daß die Kupplungen axiale und winklige Verlagerungen der miteinander zu kuppelnden Wellen ausgleichen können. Der in Fig. 2 gezeigte Stollen 6 ist zu seiner Versteifung mit sich von einer Stirnseite zur anderen erstreckenden Rippen 7 versehen, während der in Fig. 3 gezeigte Stollen 6a zu diesem Zweck mit Einlagen 7a versehen ist.
Die Kupplung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 besteht aus den Kupplungsscheiben 10, welche durch Stollen 11 miteinander verbunden sind. Die Stollen 11 sind mittels der Druckringe 12 gegen die Kupplungsscheiben 10 verspannt. Die Druckringe 12 sind mit den als Bremstrommeln dienenden Kränzen 14 versehen. An die Druckringe 12 angeformt sind die Vorsprünge 13 und 13', die, wie in den Fig. 1 c und 1 d gezeigt, zwischen die Stollen 11 ragen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 sind die Kupplungsscheiben mit 20 bezeichnet. Die Stollen 21 verbinden die Kupplungsscheiben miteinander und sind gegenüber diesen mittels der Druckringe 22 verspannt. Die Kupplungsscheiben 20 sind mit Vorsprüngen 23 versehen, welche den in Fig. 1 f gezeigten Vorsprüngen 3 f entsprechen. Diese Vorsprünge 23 ragen zwischen die Stollen 21.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elastische Kupplung, bestehend aus zwei Kupplungsscheiben und mehreren Stollen als bogenförmig von der einen zur anderen Kupplungsscheibe geführte und mit den Kupplungsscheiben formschlüssig verbundene Glieder aus elastischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge (3) an beiden Kupplungsscheiben in die zwischen den einzelnen Stollen (1) verbleibenden Räume ragen, da.ß die Vorsprünge der Wölbung der Stollen (1) angepaßt sind und die Zwischenräume zwischen den Stollen (1) zumindest nahe deren Einspannstelle gänzlich ausfüllen und zwischen gegenüberliegenden Vorsprüngen (3) ein axialer Spalt verbleibt.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stollen (1) an ihren Anlageflächen mit den Vorsprüngen (3) eine verschleißfeste die Reibung vermindernde Auflage aufweisen.
3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stollen (6, 6a) gegen Ausknicken durch die Biegefähigkeit nicht wesentlich mindernde Rippen (7) oder Einlagen (7a) versteift sind (Fig. 2 -und 3).
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (3 b, 3 d, 3 f), wie an sich bekannt, zu der axialen Trennfuge hin eine abnehmende Breite und/oder die Stollen (1 a, 1 c, 1 e) mit einer entsprechenden Einschnürung ihrer Breite versehen sind.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kupplungsscheibe mit abwechselnd kurzen und weiten Vorsprüngen (3c, 3c') versehen ist und die weiten Vorsprünge (3c) der einen Kupplungsscheibe in axialer Richtung der Kupplung den kurzen Vorsprüngen (3c') der anderen Kupplungsscheibe gegenüberliegen.
6. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Vorsprünge (3e) mit Ansätzen (4e) versehen ist, die, wie an sich bekannt, unter einem eine begrenzte Verdrehung der Kupplungsscheiben gegeneinander zulassenden Spiel in Umfangsrichtung in entsprechende Aussparungen (5 e) an den ihnen in axialer Richtung der Kupplung gegenüberliegenden Vorsprüngen (3 e) eingreifen.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Paare gegenüberliegender Vorsprünge (3f, 3f) spiegelbildlich gestaltet sind. B.
Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (13), wie an sich bekannt, an den die Stollen (1f) an den Kupplungsscheiben (10) festspannenden Druckringen (12) vorgesehen sind.
9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckringe (12) glockenartig ausgebildet sind und die Vorsprünge (13) in axialer Richtung der Kupplung ganz oder teilweise ummanteln, wobei der Mantelteil (Kranz 14) als Bremstrommel od. dgl. dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 725 241, 862 528, 683122.