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Elastische Wellenkupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung
mit je einem an jedem Wellenende koaxial und mit Abstand zum gegenüberliegenden
angeordneten Kupplungsflansch mit Außenverzahnung, in welche entsprechende Innenzähne
einer nachgiebigen rohrförmigen, die Flansche verbindenden Kupplungshülse eingreifen.
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Kupplungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt
und werden dort verwendet, wo bei der Kraftübertragung von einer treibenden auf
eine angetriebene Welle Spitzenbelastungen oder Stöße durch eine elastische Verdrehung
der Kupplungshülse gemildert werden sollen. Darüber hinaus sind Wellenkupplungen
der genannten Art auch in der Lage, Ausrichtungsfehler der Wellen in gewissem Umfang
auszugleichen.
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Bei einer bekannten elastischen Kupplung sind die Außenzähne an den
Kupplungsflanschen und die Innenzähne an der Kupplungshülse im Profil nach der bei
üblichen Zahnrädern gebräuchlichen Art ausgestaltet. Hierbei ergibt sich jedoch
der Nachteil, daß sich bei Überlastung der Kupplung, bei der sich die Kupplungshülse
aufzuweiten sucht, die Verzahnungen außer Eingriff kommen können. Bei der bekannten
Kupplung ist deshalb vorgesehen, daß die Kupplungshülse zwar aus nachgiebigem, aber
verhältnismäßig steifem Material gefertigt ist, wodurch jedoch die Fähigkeit der
bekannten Kupplung, Stöße zu mildern, verringert wird.
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Bei einer anderen bekannten elastischen Kupplung sind die Kupplungsflansche
mit mehreren in Axialrichtung ineinandergreifenden klauenartigen Zähnen ausgestattet,
zwischen denen größere Zahnlücken bestehen, als sie zum Eingriff mit den Gegenzähnen
erforderlich sind. Auf dem einen Wellenstumpf ist ein elastischer Körper angeordnet,
der mit radial nach außen gerichteten Lappen in die Zwischenräume zwischen den Mitnehmerzähnen
eingreift. Die Zwischenräume zwischen den Mitnehmerzähnen ermöglichen ein Ausweichen
des elastischen Körpers bei lastbedingter Verformung. Da jedoch der elastische Körper
hierbei zusammengedrückt wird, hat die bekannte Kupplung gegenüber denjenigen, die
mit einer sich bei Belastung verdrehenden elastischen Kupplungshülse ausgestattet
sind, eine geringere Elastizität.
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Es ist ferner eine elastische Kupplung bekannt, bei der die an den
Wellenflanschen angeordneten Außenzähne schwalbenschwanzartig ausgebildet sind und
mit gleichartigen Innenzähnen der Kupplungshülse im Eingriff stehen. Hierbei sind
die Zahnlücken jeweils größer als die in sie eingreifenden Zähne ausgebildet, so
daß die beiden Wellen unter Verformung von elastischen Gliedern, die in Ausnehmungen
an den Zahnflanken angeordnet sind, gegeneinander gedreht werden können. Die Elastizität
dieser bekannten Kupplung ist jedoch ebenfalls verhältnismäßig eng begrenzt, weil
die als zylindrische oder tonnenförmige geschlitzte Hülsen aus Federstahl ausgebildeten
elastischen Glieder nur entsprechend der Breite ihres Schlitzes zusammengedrückt
werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine elastische Kupplung zu schaffen,
die einerseits eine große Elastizität dadurch aufweist, daß das sich unter Belastung
verformende Element die Kupplungshülse ist, welche sich verdrehen kann, und die
andererseits die Nachteile der bekannten Kupplungen mit elastischen Kupplungshülsen
dadurch vermeidet, daß die ineinandergreifenden Zähne an den Flanschen und der Hülse
so geformt sind, daß sie auch bei Überlastung der Kupplung nicht außer Eingriff
kommen können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kupplung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die ineinandergreifenden Zähne der Kupplungshülse
und der Kupplungsflansche ein schwalbenschwanzartiges Profil aufweisen.
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Hierdurch wird vermieden, daß sich die elastische Kupplungshülse bei
Überlastung erweitert, sich ihre Zähne umbiegen und auf diese Weise außer Eingriff
gelangen. Die Zähne an der Kupplungshülse bleiben vielmehr in den Zähnen der Kupplungsflansche
verriegelt und können sich nicht nach außen bewegen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig.1 eine teilweise
geschnittene Seitenansicht der Kupplung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch
die Kupplung nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Teilschnitt durch Fig. 2 auf der Linie
3-3.
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In den Figuren sind mit 11 die beiden Kupplungsflansche bezeichnet,
die vorzugsweise aus Metall oder anderem nicht elastischem Werkstoff bestehen. Die
Kupplungsflansche sind hohl ausgebildet und passen auf die Enden zweier (nicht gezeigter)
Wellen, die durch die Kupplung miteinander verbunden werden sollen. Zur Befestigung
an den Wellenenden ist jeder Flansch mit einer Keilnut 13 ausgestattet, der eine
Keilnut in der betreffenden Welle entspricht. Die Nuten 13 nehmen einen (nicht gezeigten)
Keil auf, der zur Herstellung einer drehfesten Verbindung mit der betreffenden Welle
dient und der mittels einer Sicherungsschraube 16, die in eine mit Innengewinde
versehene Bohrung 17 im Flansch paßt, gehalten ist.
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Jeder Flansch 11 ist am Außenumfang mit Zähnen 18 versehen, die im
Profil schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind und zwischen sich entsprechende im
Querschnitt schwalbenschwanzartige Zahnlücken 19 frei lassen.
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Zur Drehmomentübertragung zwischen den Wellen dient eine elastische
Kupplungshülse 19, die aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff besteht, der durch
Gewebeeinlagen verstärkt sein kann. Vorzugsweise wird gegen Öl widerstandsfähiger
synthetischer Gummi verwendet.
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Die Kupplungshülse 21 ist an der Innenseite mit Zähnen 22 ausgestattet,
die im Profil schwalbenschwanzartig ausgebildet sind und mit den Zähnen an den Kupplungsflanschen
im Eingriff stehen. Die Zahnlücken zwischen den Zähnen 22 an der Kupplungshülse
21 sind mit 23 bezeichnet. Die Zähne 18 und 22 liegen mit ihren Flanken dicht aneinander.
Aus Gründen der einfacheren Herstellung können sich die Zähne 22 der Kupplungshülse
21 über deren gesamte Länge erstrecken.
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Zwischen dem Grund jeder Zahnlücke und dem Kopf des in sie eingreifenden
Zahnes besteht in radialer Richtung ein Abstand, wodurch die Kupplung in der Lage
ist, Winkelfehler der zu verbindenden Wellen auszugleichen. Gleichzeitig lassen
die freien Abstände zwischen dem Grund jeder Zahnlücke am Flansch und dem Kopf des
zugehörigen Zahns der Kupplungshülse und zwischen dem Grund jeder Zahnlücke der
Kupplungshülse und dem Kopf des zugehörigen Zahns des Flansches eine Formänderung
der elastischen Zähne unter Last zu, so daß die Elastizität der Kupplung erhöht
wird.
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Die Kupplungshülse 21 ist gegen Längsverschiebung gegenüber den Flanschen
11 mittels zweier Sprengringe 24 gesichert, die in Ringnuten 25 der Flansche 11
liegen.
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Es hat sich gezeigt, daß die Neigung der Zahnflanken einer mit sechs
Zähnen ineinandergreifenden Kupplung vorzugsweise mit etwa 20° gewählt wird.