DE1222324B

DE1222324B - Elastische Wellenkupplung mit Fluessigkeits-daempfung

Info

Publication number: DE1222324B
Application number: DEG32976A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Leonhard Geislinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-08-31
Filing date: 1961-08-21
Publication date: 1966-08-04

Description

Elastische Wellenkupplung mit Flüssigkeitsdämpfung Es sind elastische Wellenkupplungen mit Flüssigkeitsdämpfung zur übertragung von Drehmomenten bekannt, bei den zwischen der treibenden und der getriebenen Kupplungshälfte elastische Elemente radial zur Drehachse eingeschaltet sind, die in Form von Blattfedem oder Blattfederpaketen sich jeweils zwischen mit Flüssigkeit gefüllte Kammern erstrecken, die mit einer Flüssigkeitsdruckleitung verbunden sind. Bei der Bewegung der treibenden und der getriebenen Kupplungshälfte relativ zueinander wird das öl aus den vorbeschriebenen Kammern in die jeweils benachbarten Kammern verdrängt. Durch diese Pumpwirkung entsteht, falls die Spalten für den übertritt der Flüssigkeit genügend klein sind, eine sehr hohe Dämpfung. Bei Kupplungen zwischen Verbrennungsmotoren und den angetriebenen Maschinen ist diese Dämpfung zur Verringerung der Beanspruchung durch Drehschwingungen sehr erwünscht.
Es ist ferner bei Wellenkupplungen, bei welchen die Kammern durch Einbau von starren Zwischenwänden gebildet werden, bekannt, diese Kammern an eine Flüssigkeitsdruckleitung anzuschließen, durch welche die Mittellage der Zwischenlage aufrechterhalten werden soll.
Um jedoch bei den eingangs beschriebenen elastischen Kupplungen entweder die Biegebeanspruchung der Blattfedem und damit deren Verschleiß oder deren Dimensionierung zu vermindern oder mit den gleichen Blattfedem höhere Drehmomente übertragen zu können, werden erfindungsgemäß die beiden bekannten Merkmale derart kombiniert, daß die Kammern auf einer Seite mit den Blattfedern begrenzt sind und die bei der Drehmomentübertragung sich verkleinernden Kammern an je einen Zulaufkanal und die sich vergrößernden Kammern an je einen Ablaufkanal der Flüssigkeitsdruckleitung angeschlossen sind.
Durch die beschriebene Kombination werden damit die radial zur Drehachse stehenden elastischen Elemente entlastet, um damit deren Dünensionierung verkleinern zu können, ohne auf den Effekt dieser elastischen Elemente für die wirksame Dämpfung der störenden Drehschwingungen verzichten zu müssen. Es können daher bei verkleinerter Dimensionierung derartiger Kupplungen wesentlich höhere Drehmomente übertragen werden.
Weitere Kennzeichen der Erfindung betreffen die Abdichtung zwischen den einzelnen Kammern sowie deren besondere Anordnung.
Durch diesen neuen, zusätzlichen von außen zugeführten, von der Relativverdrehung der Kupplung automatisch gesteuerten überdruck wird die Federdeformation, die durch die relative Drehung zwischen Primär- und Sekundärteil der Kupplung notwendigerweise eintritt, demnach teilweise oder zur Gänze kompensiert, wodurch die Beanspruchung der Blattfedern vermindert und die Federn daher bei gleicher Leistung mit wesentlich geringeren Dünensionen ausgebildet werden können, als bei jenen bekannten Konstruktionen, bei welchen die Kammern sowohl in der Ruhestellung der Kupplung als auch nach Relativdrehung der beiden Kupplungsteile unter dem gleichen konstanten öldruck stehen. Die Erfindung gestattet daher die Entlastung der Federlamellen in Abhängigkeit von dem Grad ihrer Deformation während der Relativdrehung der beiden Kupplungsteile.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Kupplung nach Linie A-A der F i g. 2, F i g. 2 zwei Querschnitte längs der Linien Bi und B2derFig. 1 und F i g. 3 dieselbe Querschnittsansicht bei relativ gegeneinander gedrehten Kupplungshälften.
Dabei bedeutet 1 den Kupplungsflansch der antreibenden, 2 den der getriebenen Maschine. In jeder Kupplungshälfte sind die Federpakete 4 an ihrem äußeren Ende mit Hilfe des Spannringes 5, des kegelstumpfförmigen Zwischenringes 6 und der Zwischenstücke der treibenden Kupplungshälfte 7 in tangentialer Richtung zusammengepreßt. An ihrem inneren Ende greifen die Federpakete in zahnförmige Aussparungen des Innensternes der getriebenen Kupplungshälfte 8 ein.
Die Federpakete 4 bilden zusammen mit den Zwischenstücken, dem Innenstern, dem Kupplungsflansch 1 und der Deckscheibe 9 Kammern 10 und 11, die mit einer Flüssigkeit, z. B. öl, gefüllt sind. Verdreht sich nun der äußere Teil der Kupplung in F i g. 2, beispielsweise im Uhrzeigersinn (s. F i g. 3) gegenüber dem Innenstern, so würde das öl aus der Kammer 10 durch die Spalten 12, 13, 14 in die benachbarten Kammern 11 verdrängt. Durch diese Pumpwirkung wird dem schwingungsfähigen System Energie entzogen, seine Drehschwingungen werden gedämpft.
Die Kammern 10, 11 sind mit einer Flüssigkeitsdruckleitung 17, 17 a, die etwa in der aufgebohrten Welle 2 geführt wird und radial in die einzelnen Kammerzuleitungen 17a ausmündet, derart verbunden, daß in dem in F i g. 3 gezeichneten Bewegungsbeispiel den Kammern 10, die durch die auf Druck beanspruchte Seite der Blattfedern 4 begrenzt werden, Flüssigkeit unter überdruck zugeführt wird, wobei der Zulauf der Flüssigkeit in die Kammer 11 dadurch abgesperrt wird, daß die Blattfedern 4 an -den Nocken des Innensternes satt angepreßt werden und den ölzutritt zur Kammer 11 versperren. Durch den zusätzlichen Flüssigkeitsdruck in der Kammer10 wird die durch die übertragung des Drehmomentes verursachte Biegebeanspruchung des Federpaketes 4 wesentlich vermindert.
Sollte sich der äußere Teil 5 der Kupplung entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, dann fließt die Ü. berdruckflüssigkeit automatisch in die Kammer 11 und nicht in die Kammer 10.
Zum Ablauf der Flüssigkeit sind zwischen den Kammern 10, 11 Ablaufrohre 18a vorgesehen, durch welche die Druckflüssigkeit aus der jeweils nicht ge--speisten Kammer (gemäß F i g. 3 Kammer 11) etwa durch eine zentrale in der Welle vorgesehene Bohrung 18 wieder in den Flüssigkeitsbehälter zurückfließen kann. Zur Trennung der überdruck- und Unterdruckräume sind Dichtleisten 19 eingebaut, welche etwa in nutförmigen Aussparungen der Zwischenstücke 7 eingelegt und durch eine Blattfeder 20 an den Innenstern 8 flüssigkeitsdicht angepreßt werden.
Zweckmäßigerweise werden sowohl die Zulaufkanäle 17 a als auch die Ablaufkanäle 18 a für die Druckflüssigkeit in der Ruhestellung der Kupplung symmetrisch zu den Kammern 10, 11 angeordnete um die Kupplung auch in der verkehrten Drehrichtung gleicherweise wirksam zu machen. Sollte die Drehmomentenübertragung nur in einem Umlaufsinn erforderlich sein, könnten etwa die Zuführungskanäle 17 a nur unterhalb der Kammer 10 angeordnet sein.
Diese Dichtleisten 19 liegen auf den Mündungen der Ablaufkanäle 18a, wobei die Breite der Dichtleisten 19 entweder (wie in F i g. 2 und 3 dargestellt) nur einen Teil der Lichtweite der Ablaufkanäle betragen kann, wodurch der Raum der Kammern 11 dauernd mit dem Flüssigkeitsablauf 18 in Verbindung steht oder aber die Breite der Dichtleisten 19 kann auch größer als die Bohrung der Kanäle 18a sein, so daß ein Ablauf erst bei entsprechender Winkeldrehung der beiden Kupplungshälften gegeneinander ermöglicht wird. Die Dünensionierung dieser Leisten gibt dabei ein einfaches Mittel, den Druckausgleich in den beiden Kammern 10 und 11 variabel zu machen.
In beiden Fällen wird sowohl der Zulauf der Druckflüssigkeit als auch der Ablauf derselben mit zunehmender Relativdrehung der Kupplungshälften selbsttätig vergrößert.
In der Zulaufbohrung 17 für die Druckflüssigkeit können auch Drosselstücke 17 b oder andere geeignete Elemente vorgesehen sein, welche den Zulauf der Druckflüssigkeit bremsen.
Zur Erzielung einer kleinen Fluchtabweichung der Wellen 1 und 2 gegeneinander werden die äußeren Begrenzungen des Innensternes und die innere radiale Begrenzung der Zwischenstücke in an sich bekannter Art entweder als Kugel- oder Kegelflächen ausgebildet, wobei die Abdichtung der Kupplung gegen Ölverluste nach außen durch Rundschnurringe 15 und 16 erfolgt, die gegen die kugelförmig oder kegelförmig ausgebildeten Flächen an dem Flansch 1 und der Deckscheibe 9 abdichten.

Claims

Patentansprüche: 1. Elastische Wellenkupplung mit Flüssigkeitsdämpfung, bei welcher zwischen der treibenden und der getriebenen Kupplungshälfte elastische Elemente radial zur Drehachse eingeschaltet sind, die in Form von Blattfedern oder Blattfederpaketen sich jeweils zwischen mit Flüssigkeit gefüllte Kammern erstrecken ' die mit einer Flüssigkeitsdruckleitung verbunden sind, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: a) die Kammern (10, 11) sind auf einer Seite mit den Blattfedem (4) begrenzt, b) die bei der Drehmomentübertragung sich verkleinernden Kammern (10) sind an je einen Zulaufkanal (17a) und die sich vergrößernden Kammern (11) an je einen Ab- laufkanal (18a) der Flüssigkeitsdruckleitung (17, 18) angeschlossen.
2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur gehäuseseitigen Abdichtung zwischen den einzelnen Kammern (10, 11) Dichtleisten (19) radial federnd in die eine Kupplungshälfte (7) eingelegt sind. 3. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (19) der einen Kupplungshälfte (7-) die Mündungen der Ablaufkanäle (18a) der anderen Kupplungshälfte (8) überdecken, wobei mit zunehmender Drehung der Kupplungshälften gegeneinander der Ablaufquerschnitt zunimmt.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 307 086, 329 684, 749 943; deutsche Auslegeschrift Nr. 1206 219.