DE1211872B

DE1211872B - Elastische Wellenkupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1211872B
Application number: DED24367A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Filsinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1956-11-27
Filing date: 1956-11-27
Publication date: 1966-03-03

Description

Elastische Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuae C Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit flanschartigen Teilen an beiden Wellenenden mit abwechselnd ineinandergreifenden starren Armen, zwischen deren einander zugewandten, im wesentlichen radial verlaufenden Flächen gummielastische Körper eingeschoben sind, die von, je einer auf dem Umfangsabschnitt jedes Armes mit radial gerichteten Schrauben befestigten Haltescheibe gehalten sind.
Es ist eine elastische Wellenkupplung dieser Art bekannt, bei der zwischen die starren Arme Gummimetallteile mittels Schwalbenschwanzführungen eingeschoben sind. Sie werden in dieser Stellung von ebenen Haltescheiben gehalten, welche mit ihren Rändem die Metallplatten der Gumtnirnetallteile überdecken. Abgesehenvon dergegenüber reinenGunimikörpem schwierigeren und teureren Herstellung der Gurnmimetallteile und ihrer Führungen hat diese Kupplung noch den Nachteil, daß die ebenen Haltescheiben einen störenden eckigen Umfang der Kupplung ergeben.
Es ist ferner eine elastische Wellenkupplung bekannt, bei der reine Gummikörper in einander zugekehrten topfförmigen Ausnehmungen der starren Kupplungsarme angeordnet sind. Diese Kupplung hat den Nachteil, daß der Gummi in den topfförmigen Ausnehmungen nicht federn kann, so daß also Gummivolumen für die wirksame Federung verlorengeht. Ferner ist bei dieser bekannten Kupplung keinerlei Möglichkeit vorgesehen, bei steigender Umfangskraft die Federung der Gummikörper zu ändern, d. h. zu verhärten. Letzteres (yilt auch noch sinnoemäß für eine weitere bekannte Kupplung, bei der die Gummikörper alle durch ein gemeinsames Band oder Draht zusammengehalten werden. Bei dieser bekannten Kupplung tritt noch der zusätzliche Nachteil auf, daß Relativbewegungen der Kupplungstelle zueinander ein Scheuern der Gummiteile am Draht oder Band zur Folge haben können. Auch dies kann bei der Erfindung nicht auftreten.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese obigen Nachteile zu vermeiden. Darüber hinaus soll mit der Erfindung noch die Möglichkeit geschaffen werden, daß bei steigendem Drehmoment der Widerstand der elastischen Körper wächst. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei Kupplungen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Haltescheiben im Außendurchmesser der Kupplung gewölbt sind und die gummielastischen Körper abschnittsweise anliegend überdecken, wobei die Größe der Anlagefläche von der aufgebrachten Umfangslast abhängig ist.
C Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß die Haltescheiben sich nunmehr dem runden Umfang der Kupplung anpassen. Ferner dienen sie zugleich als Anlagefläche für die Gummikörper, die sich bei steigender Umfangskraft in zunehmendem Maße an diese abstützen und auf diese Weise immer härter werden. Bei der vornehmlich ins Auge gefaßten Verwenduno, reiner Gummiteile ergibt sich zudem noch eine wesentliche Verbilligung in Aufbau und Herstellung. Insgesamt gesehen hat die erfindungsgemüße Kupplung also bei einfachem billigem Aufbau infolge ihres speziellen Aufbaus mit der Doppelfunktion der Haltescheiben eine bessere Wirkungsweise, bei der immer das ganze Gummivolumen uneinaeschränkt für die Federung zur Verfügung steht.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Arme zur Abstützung der gummielastischen Körper nach innen am inneren Umfang im Normalschnitt in an sich bekannter Weise T-förmig ausgebildet. Ferner ist es zweckmäßig, daß die Haltescheiben an ihren axial verlaufenden Kanten abgeschrägt und bzw. oder abgerundet sind. Dadurch wird ein Einschneiden in die Gummikörper vermieden.
Die Erfinduna bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die gummielastischen Körper unter Vorspannung zu setzen. Zu diesem Zweck können starre Beilagen verschiedener Dicke zwischen den aummielastischen Körpern und den Armen und bzw. oder zwischen den Armen und den Haltescheiben angeordnet sein. Letzteres insbesondere dann, wenn die ,aummielastischen Körper erfindungsgemäß im un-C, gespannten Zustand größer sind als der für sie zwischen den Armen bestimmte Raum. Man kann die gummielastischen Körper in an sich bekannter Weise mit axial oder radial verlaufenden Durchgangsbohrungen versehen, die gegebenenfalls zur Erzielung einer Luftströmung eine Neigung aufweisen können. Auf diese Weise ist eine Beeinflussung der Federkennlinie und eine Kühlung möglich. Und schließlich können die Haltescheiben auf der dem anderen flanschartigen Teil zugewandten Seite sich nach innen erstreckende Lappen aufweisen. Die erfindungsgemäße Wellenkupplung kann übrigens gleichzeitig als Schwingungsdämpfer dienen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erflindung dargestellt. Es zeigen F i g. 1 und 2 eine Ausführungsform im Längs-und Querschnitt, F i g. 3 und 4 eine andere Ausführungsform, ebenfalls im Längs- und Querschnitt.
Nach F i g. 1 und 2 besteht die elastische Wellenkupplung aus den beiden Flanschen 5 und 6, die mit ihren Nabenteilen 7 und 8 auf die Wellenenden 9 aufgekeilt sind. Beide Teile sind gleich ausgebildet, so daß in der Fertigung nur eine Ausführung erforderlich wird.
Die Flansche 5 und 6 sind mit radial verlaufenden Armen 10 versehen, die abwechselnd ineinandergreifen. Die Anzahl der Arme ist beliebig. In vorliegendem Fall befinden sich drei Arme 10 am Flansch 5 und die anderen drei Arme 10 am Flansch 6. Die Arme selbst sind am inneren Umfano, T-förmig ausgebildet, so daß sie längs verlaufende Rippen 11 zur Abstützung der zwischen ihnen zugeordneten gummielastischen Körper bilden. Die Begrenzungsflächen 12 der Arme 10 verlaufen im wesentlichen in radialer Richtung, so daß die zwischen ihnen radial eingeschobenen gummielastischen Körper 13 im Querschnitt etwa die Form eines Trapezes aufweisen. Die gummielastischen Körper können unter Vorspannung zwischen die Arme 10 eingesetzt sein. In axialer Richtung bleibt zwischen ihnen und den Flanschen 5 und 6 jeweils ein Spalt 14 offen, so daß sie im Betrieb auf beiden Seiten von der Luft umströmt werden können. Sie bestehen aus Gummi oder einem anderen technisch gleichwertigen elastischen Werk-Stoff.
Die gummielastischen Körper 13 werden durch die Haltescheiben 15 in ihrer Lage zwischen den Armen 10 fixiert. Die Haltescheiben 15 sind am Umfang der Arme 10 mit radial zugänglichen Schrauben 16 befestigt. Sie sind also in eingebautem Zustand von außen leicht zu lösen oder anzuziehen. In Umfangsrichtung weisen sie eine Ausdehnung auf, die die Breite der Arme zumindest in einer Richtung um ein bestimmtes Maß überschreitet, so daß sie sich mit den Flächen 17 gegen die gummielastischen Körper 13 legen. Die Haltescheiben sind als Zylindermantelaussehnitte ausgebildet, d. h. also entsprechend dem Außendurchmesser der Kupplung gewölbt. Die Flächen 17 dienen als Abstützflächen für die Gummikörper 13, d. h., letztere legen sich bei zunehmender Umfangslast in steigendem Maße außen an. Die Federung wird also dadurch härter.
Die Vorspannung der Gummikörper 13 wird dadurch erhalten, daß sie in ihren Maßen gegenüber dem ihnen zwischen den Armen 10 zur Verfügung stehenden Raum größer sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß man zwischen sie und die Begrenzungsflächen 12 der Arme 10 Beilagen 18 einlegt. Diese können verschiedene Dicken aufweisen, so daß man dem Gummikörper 13 jede gewünschte Vorspannunzo., geben kann. Schließlich gibt es weiter die Möglichkeit, zwischen die Haltescheiben 15 und die Arme 10 Beilagen verschiedener Höhe einzulegen. Dadurch kann man die Gummikörper 13 - die ohne Vorspannung radial über die Arme 10 herausrag.en - vermittels der Anlageflächen 17 mehr oder weniger in den Raum zwischen den Armen 10 hineindrücken und sie damit vorspannen.
Die Montage der beschriebenen Wellenkupplung erfolgt derart, daß zunächst die beiden Flansche 5 und 6 an den Wellenenden 9 befestigt werden. Anschließend werden von außen die Gummikörper 13 radial in die Zwischenräume zwischen den Armen 10 eingesetzt und vermittels der Haltescheiben 15 festgelegt. Durch die entsprechenden starren Beilagen wird dabei in den Gummikörpern 13 die gewünschte Vorspannung erzeugt. Im Betrieb werden bei der Drehung des Flansches 5 gegenüber dem Flansch 6 jeweils eine Hälfte der Gummikörper, d. h. also in vorliegendem Fall drei, auf Druck beansprucht. Sie werden sich infolgedessen nach außen wölben. Je stärker infolge der Umfangslast diese Wölbung wird, um so mehr werden sie sich an den Flächen 17 abstützen, so daß die Federung in zunehmendem Maße härter wird. Um ein Einschneiden der Kanten der Haltescheiben 15 zu verhindern, können diese an ihren Innenkanten 19 abgerundet sein.
Man hat es in der Hand, die Federkennlinie der Gummikörper 13 dadurch zu beeinflussen, daß man Ausnehmungen in ihnen vorsieht. In vorliegendem Beispiel sind axial verlaufende, beidseitig offene Bohrungen 20 in ihnen vorgesehen. Dadurch wird gleichzeitig auch die Kühlung der Körper 13 im Betrieb verbessert. Dies ist von besonderer Wichtigkeit, weil durch die Walkarbeit während des Betriebes eine starke Erwärmung der elastischen Körper 13 eintreten kann und die Abführung dieser Wärme die Haltbarkeit günstig beeinflußt.
F i g. 3 und 4 zeigen eine mi prinzipiellen Aufbau gfleiche Anordnun-. Hinsichtlich der Wellenflansche ist diesmal jedoch eine andere Ausführung gewählt. Der Wellenflansch 5 ist zwischen den Armen 10 mit einer nach innen gerichteten Auskehlung 21 versehen. Zur Befestigung auf der Welle 9 dient wiederum die hülsenförmige Nabe 7. Der andere Wellenflansch 6 hat ebenfalls Auskehlungen 21 und ist mit radialen Armen 22 versehen, in,denen zur Befestigung an dem g ge triebenen bzw. antreibenden Maschinenteil Schraubenbohrungen 23 vorgesehen sind. Die Haltescheiben 15 sind in der bisher beschriebenen Art und Weise angeordnet und gewölbt ausgebildet. Sie haben aber einen einseitigen, sich nach innen erstreckenden Lappen 24, der in die Auskehlungen 21 am anderen Wellenteil hineinragt. Die gummielastischen Körper 13 sind mit radial verlaufenden Bohrungen 25 versehen, wodurch eine Beeinflussung der Federkennlinie und eine bessere Kühlung erreicht wird. Diese kann noch dadurch verbessert werden, daß man die Bohrungen 25 gegenüber der radialen Richtung geneigt ausführt, wie es gestrichelt dargestellt ist. Eine gleiche Neigung ist auch bei der Ausführung nach den F i . 1 und 2 C 9 möglich. Die Ausnehmungen in den gummielastischen Körpern können auch einen anderen, z. B. nierenförmigen Querschnitt aufweisen.
Es ist auch möglich, die Arme 10 so auszuführen, daß die einander zugekehrten Begrenzungsflächen zweier verschiedener Arme 10 zueinander parallel verlaufen. Der hierfür vorgesehene gummielastische Körper hat dann im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form.

Claims

Patentansprüche: 1. Elastische Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit flanschartigen Teilen an beiden Wellenenden mit abwechselnd ineinandergreifenden starren Armen, zwischen deren einander zugewandten, im wesentlichen radial verlaufenden Flächen gummielastische Körper lösbar eingeschoben sind, die von je einer auf dem Umfangsabschnitt jedes Armes mit radial gerichteten Schrauben befestigten Haltescheibe gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheiben im Außendurchmesser der Kupplung gewölbt sind und die gummielastischen Körper abschnittsweise anliegend überdecken, wobei die Größe der Anlagefläche von der aufgebrachten Umfangslast abhängig ist.
2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (10) zur Abstützung der gurnmielastischen Körper nach innen am inneren Umfang im Normalschnitt in an sich bekannter Weise T-förmig ausgebildet sind. 3. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß starre Beilagen (18) verschiedener Dicke zwischen den gummielastischen Körpern (13) und den Armen (10) und bzw. oder zwischen den Armen und den Haltescheiben (15) angeordnet sind. 4. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastischen Körper (13) im ungespannten Zustand größer sind als der für sie zwischen den Armen (10) bestimmte Raum. 5. Elastische Wellenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheiben (15) an ihren axial verlaufenden Kanten (19) abgeschrägt und bzw. oder abgerundet sind. 6. Elastische Wellenkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die --Ummielastischen Körper (13) in an sich bekannter Weise mit axial oder radial verlaufenden Durchgangsbohrungen (20, 25) versehen sind, die zur Erzielung einer Luftströmung eine Neigung aufweisen können. 7. Elastische Wellenkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheiben (15) auf der dem anderen flanschartigen Teil zugewandten Seite sich nach innen erstreckende Lappen (214) aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 620 142, 681328; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1727 849; schweizerische Patentschrift Nr. 279 993; französische Patentschriften Nr. 865265, 995 867; britische Patentschrift Nr. 377 454; USA.-Patentschriften Nr. 1245 695, 1668 134, 1707 309, 1935 390, 2 025 826, 2 025 827, 2 092 704 2588158.