-
Elastische Klauenkupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Klauenkupplung,
bestehend aus zwei Kupplungsscheiben, welche an den Randzönen ihrer einander zugekehrten
Stirnflächen ineinandergreifende Klauen aufweisen und bei der zwischen je zwei Klauen
radial verlaufende Kammern für die Aufnahme von radial liegenden, vorzugsweise zylindrischen,
elastischen Druckkörpem ausgebildet sind, die gegen Entweichen aus den Kammern durch
einen lösbaren, in Nuten, die in den Umfangsflächen der Klauen peripher verlaufen,
eingelassenen Sicherungsring gesichert sind.
-
Es ist eine Klauenkupplung bekannt, bei welcher die vorzugsweise aus
Hartholz oder einem Sintermetall bestehenden Druckkörper von einem geschlossenen
Sicherungsring in den zwischen den Kupplungsklauen verbleibenden Kammern gehalten
sind. Die Druckkörper stützen sich dabei über radial in die Druckkörper eingelassene
Druckfedern und als Druckstücke dienende Stahlkugeln auf der Innenseite des Sicherungsringes
ab. Der Sicherungsring selbst ist durch einschaubbare Haltebolzen gegen seitliches
Verschieben gesichert, was ein unbeabsichtigtes Freigeben der Druckstücke verhindern
soll. Die einschraubbaren Haltebolzen sind mit den herkömmlichen Schraubensicherungen
gesichert.
-
Bei einer anderen bekannten Bauart bestehen die Druckkörper aus zwei
Gummiplatten von verhältnismäßig dünner Wandstärke, zwischen denen als Distanzstück
eine Stahlkugel angeordnet ist, die in zwei auf die Gummiplatten aufvulkanisierten
Lagerplatten gelagert ist und von einer sie umgebenden Druckfeder in ihrer Lage
gehalten wird. Diese Druckkörper werden in radialer Richtung von dünnen Stahlzungen
gesichert, welche in _ herkömmlicher Weise, d. h. mit einer lösbaren Schraubenverbindung,
auf den einzelnen Klauen der Kupplungsscheiben befestigt sind.
-
Bei einer weiteren zum Stande der Technik gehörenden elastischen Klauenkupplung
sind die radial angeordneten elastischen Druckkörper gegen Entweichen aus ihren
Kammern durch einen lösbaren, Sicherungsring gesichert, der in Nuten, die in den
Umfangsflächen der Klauen peripher verlaufen, eingelassen ist. Dieser Sicherungsring
besteht aus einem dünnen Stahlband, welches, zu einem geschlossenen Ring gebogen,
die Kupplung umgibt. Die Ende abschnitte des Stahlbandes überlappen sich um ein
geringes Maß, wobei an dem zuunterst angeordneten Endabschnitt quer zur Längsrichtung
des Stahlbandes eine Verschlußlasche befestigt ist, die nach oben abgebogen in seitliche
Aussparungen des Stahlbandes eingreift und deren Endabschnitte oberhalb des zuoberst
liegenden Endabschnittes des Stahlbandes nochmals umgebogen sind, so daß die Endabschnitte
des Stahlbandes aufeinandergedrückt wer= den. Die peripher verlaufenden Nuten in
den einzelnen Klauen und Druckkörpern, in denen das Stahlband eingelegt ist, besitzen
einen rechteckigen Querschnitt, welcher in seiner Breite wesentlich größer bemessen
ist als die Breite des Stahlbandes.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherung für die elastischen
Druckkörper zu schaffen, die bei leichter Auswechselbarkeit der Druckkörper in einer
Kupplung mit weitgehender Abwinklung, gutem Fluchtausgleich und ausreichendem Zutritt
von Kühlluft eine größere Sicherheit gegen ein selbsttätiges Lösen bietet als bei
den bekannten Kupplungen, und zwar auch bei besonders großen Zentrifugalkräften
und besonders starken wechselnden Belastungen durch Relativbewegungen der Klauen
bei Fluchtfehlern der Wellenzapfen.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Nuten
der Kupplungsklauen ein nach außen verjüngtes Schwalbenschwanzprofil aufweisen und
der Sicherungsring geteilt ausgebildet ist, wobei in an sich. bekannter Weise mindestens
an jeder zweiten Klaue ein Ringstück befestigt ist, welches. in der Betriebsstellung
mit seinen Enden an den benachbarten Druckkörpern anliegt und zwecks Einführung
und Entnahme der Druckkörper nach beiden Seiten in seiner Nut verschiebbar ist.
-
Im Gegensatz zu den bekannten Bauarten weisen die Nuten bei der neuen
Kupplung einen Querschnitt auf, bei dem der eingelegte Sicherungsring selbst ohne
zusätzliche Sicherung nicht ohne weiteres von der Kupplung abgesprengt werden kann.
Dies wird vorteilhafterweise durch den schwalbenschwanzförmigen Querschnitt der
Nuten sowie durch eine entsprechende Ausbildung des Sicherungsringes erreicht, der
mehrfach geteilt ausgebildet ist und durch die auftretenden Fliehkräfte fest in
die sich nach außen verjüngenden Schwalbenschwanznuten ein-.
gedrückt
wird. Die schwalbenschwanzförmige Querschnittsform des Sicherungsringes hat ferner
den Vorteil, daß damit ein großes Widerstandsmoment verbunden ist. Die geteilte
Ausbildung des Sicherungsringes erlaubt darüber hinaus eine solche Bewegungsfreiheit,
durch die größere Fluchtfehler der miteinander durch die Kupplung verbundenen Wellenzapfen
ausgeglichen werden können. Dem einfachen Aufbau der Kupplung wird dadurch Rechnung
getragen, daß nur jeder zweiten Klaue ein Ringstück zugeordnet sein muß.
-
In Betriebsstellung liegt jeweils ein Endabschnitt eines Ringstückes
auf einem der Trägerklaue benachbarten elastischen Druckkörper auf, so daß dieser
nicht aus seiner Kammer entweichen kann. Die schwalbenschwanzförmigen Nuten bewirken
eine bestimmte radiale Lage der Ringstücke, die sich, solange sich die Kupplung
in zusammengebautem Zustand befindet, nicht ändern kann. Infolgedessen ist auch
das radiale Spiel der Druckkörper stets das gleiche, was mit dazu beiträgt, einen
ruhigen schwingungsdämpfenden Lauf der Kupplung zu erreichen und eine Unwucht weitgehend
zu vermeiden.
-
Müssen die einzelnen Druckkörper infolge natürlichen Verschleißes
nach einer gewissen Betriebsdauer ausgewechselt werden, so ist dies ohne Schwierigkeiten
dadurch möglich, daß die einzelnen Ringstücke in Umfangsrichtung in eine ihrer Endlagen
geschoben werden, wobei sie jeweils einen der Druckkörper zum Auswechseln freigeben.
Dieses Schieben der Ringstücke ist ohne weiteres möglich, weil die während des Betriebes
auftretenden Fliehkräfte, die ein Schieben infolge der durch sie erzeugten Reibungskräfte
verhindern, beim Stillstand der Kupplung nicht vorhanden sind. Sollte sich trotzdem
ein Ringstück so fest in die schwalbenschwanzförmige Nut der Kupplungsklaue eingedrückt
haben, daß ein Schieben nicht ohne weiteres möglich ist, so 1'aßt sich dieses Ringstück
vom äußeren Umfang der Kupplung her mit einfachen Mitteln in radialer Richtung zur
Achsmitte hin aus seiner verklemmten Lage lösen und sodann seitlich schieben.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in an sich
bekannter Weise das Ringstück in der Arbeitslage vorzugsweise mit einem Schraubenbolzen
feststellbar. Dies empfiehlt sich vor allem bei solchen Kupplungen, die in niedrigen
Drehzahlbereichen arbeiten müssen, in denen die auftretenden Fliehkräfte nicht groß
genug sind, um ein seitliches Verschieben der Ringstücke mit absoluter Sicherheit
zu verhindern. Sie ist jedoch auch für solche Kupplungen von Vorteil, die normalerweise
in einem höheren Drehzahlbereich arbeiten, jedoch beim Anlauf- bzw. Auslaufvorgang
jeweils niedrigere Drehzahlbereiche durchfahren müssen, in denen die Fliehkräfte
erheblich niedriger sind als bei der normalen Betriebsdrehzahl.
-
Die Anwendung von Schraubenbolzen zur Befestigung von Sicherungsringen
ist bei Klauenkupplungen an sich bereits bekannt. Bei den bekannten Bauformen muß
jedoch stets die Schraube aus der Kupplungsklaue bzw. Kupplungsscheibe herausgedreht
werden, um den Sicherungsring zu lösen. Dabei wirken die auftretenden- Fliehkräfte
in Richtung des Lösens der Schraubenbolzen. Demgegenüber besitzt bei einer zweckmäßigen
Ausführungsform der Erfindung der Schraubenbolzen einen nach oben konisch verjüngten
Kopf mit einem Innensechskant und ist in eine in den Boden der Schwalbenschwanznut
der jeweiligen Klaue eingeschnittenen Gewindebohrung mit Senkbohrung eingesetzt
und mittels eines durch eine mittlere, dem _ Schraubenkopf entsprechende Bohrung
des Ringstückes geführten Werkzeuges zwischen einer radial inneren Lage, in der
es das Ringstück freigibt, und einer radial äußeren Lage, in der es in die Bohrung
des Ringstückes eingreift, schraubbar.
-
Bei einer solchen Ausführung der Ringstück-Sicherung liegt für den
Schraubenbolzen eine mehrfache Sicherung vor. Zunächst ist der konisch verjüngte
Kopf des Schraubenbolzens in eine entsprechend ausgebildete Bohrung des Ringstückes
eingeschraubt. Durch den hohen Anpreßdruck beim Anziehen des Schraubenbolzens und
die dabei auftretende Selbsthemmung durch die konisch zulaufenden Seitenflächen
des Schraubepbolzenkopfes bzw. der Bohrung des Ringstückes ist ein selbständiges
Drehen des Schraubenbolzens weitgehend ausgeschlossen. Selbst ein beabsichtigtes
Lösen desselben mit Hilfe eines Innensechskantschlüssels ist nur mit einem gegenüber
den herkömmlichen Schraubensicherungen beträchtlich höheren Kraftaufwand möglich.
Außerdem drückt sich das Ringstück beim Anziehen des Schraubenbolzens im Bereich
der konischen Bohrung durch die stets vorhandene Elastizität des Materials tief
in die schwalbenschwanzförmige Nut ein. Auf diese Weise entsteht zwangläufig eine
rückwirkende Federkraft, welche bewirkt, daß das Ringstück und der Kopf des Schraubenbolzens
stets mit hoher Druckkraft aufeinandergepreßt werden, die auch durch die auftretende
Fliehkraft nicht aufgehoben wird. Diese Druckkraft fördert die selbsthemmende Wirkung
des konisch ausgebildeten Schraubenbolzenkopfes bzw. der entsprechend ausgebildeten
Bohrung in beträchtlichem Maße. Ferner wirkt die auftretende Fliehkraft bei dem
Gegenstand der Erfindung so auf den Schraubenbolzen ein, daß dieser das Bestreben
hat, sich nach außen, d. h. in die konische Bohrung des Ringstückes hinein zu bewegen
und damit das Ringstück zu sichern.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 die Abwicklung eines Teils des Umfanges der Klauenkupplung,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der F i g.1, F i g. 3 einen Schnitt
nach der Linie IH-III der F i g. 2.
-
In F i g. 1 sind zwei Kupplungsscheiben 10 und 12 dargestellt, die
auf ihrem Umfang mit mehreren Klauen 14 und 16 versehen sind. Zwischen den Klauen
14 und 16 ist jeweils eine Kammer 18 ausgebildet, welche einen zylindrischen elastischen
Druckkörper 20 aufnimmt. Die Druckkörper 20 sind in den Kammern 18 radial nach außen
durch einen Sicherungsring gesichert, der aus Ringstücken 22 besteht. Die Ringstücke
22 weisen, wie in F i g. 2 zu erkennen ist, einen sich. nach außen hin verjüngenden
schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf und sind in entsprechend ausgebildete Nuten
der Klauen 14 der Kupplungsscheibe 10 eingesetzt. Diese Nuten sind peripher in den
Umfangsflächen der Klauen 14 eingeschnitten. Das in F i g. 3 gezeigte Ringstück
22 überdeckt betriebsmäßig mit seinen beiden Endabschnitten die an die zugehörige
Klaue 14 angrenzenden
Druckkörper 20 jeweils zur Hälfte.
Das Ringstück 22 ist in dieser Stellung mit einem Schraubenbolzen 24 festgelegt,
der in eine Gewindebohrung 26 der Klaue 14 eingeschraubt ist. Der Schraubenbolzen
24 ist in F i g. 3 in seiner radial äußeren Lage gezeichnet und greift mit seinem
kegelstumpfförmig ausgebildeten Kopf 28 in eine radial nach außen sich konisch verjüngende
Bohrung 30 des Ringstückes 22 ein. Damit ist das Ringstück 22 gegen eine Verschiebung
in Umfangsrichtung gesichert. Der Schraubenbolzen 24 ist mittels eines durch die
Bohrung 30 des Ringstückes 22 einzusetzenden Sechskantschlüssels in die Klaue 14
einzuschrauben, wobei der Kopf 28 des Schraubenbolzens in eine Senkbohrung 32 eintaucht.
In dieser Stellung des Schraubenbolzens 24 ist das Ringstück 22 in der Schwalbenschwanznut
verschiebbar, und zwar nach beiden Seiten so weit, daß jeweils der eine oder der
andere elastische Druckkörper 20 aus seiner Kammer 18 entnommen werden kann. Die
Außenfläche der Kupplung ist dabei frei von Vorsprüngen, da die elastischen Druckkörper
20 mit der Mantelfläche der Kupplungsscheiben 10 und 12 bzw. der Klauen 14 und 16
abschließen. Zur Aufnahme des Ringstückes 22 sind auch in den Druckkörpern 20 schwalbenschwanzförmige,
zum Teil nach außen abgedeckte Nuten 36 vorgesehen. Das Ringstück 22 ist somit jeweils
in die Nut 36 eines der beiden angrenzenden Druckkörper 20 einschiebbar.