DE1226370B

DE1226370B - Elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE1226370B
Application number: DEB50749A
Authority: DE
Inventors: Bruno R Hanne
Original assignee: Boelkow GmbH
Current assignee: Boelkow GmbH
Priority date: 1958-10-16
Filing date: 1958-10-16
Publication date: 1966-10-06

Description

Elastische Wellenkupplung Die Erfindung, betrifft eine elastische Wellenkupplung mit flanschartigen Kupplungshälften, deren eine aus einem koaxial zur Mittellinie der Kupplung starr auf dem zugehörigen Wellenende angeordneten Ring besteht, an dem mit Bolzen ein zweiter Ring befestigt ist, und wobei jeder dieser Ringe napfförmige Vertiefungen aufweist, die paarweise gegenüberliegend vorspannende Hüllkörper für achsparallel angeordnete, rotationssymmetrische elastische Hülsen bilden, in die jeweils einer der in der anderen Kupplungshälfte angeordneten Mitnehmerbolzen zum Zwecke einer stoßfreien und schwingungsgedämpften Drehmomentübertragung eingreift.
Die gewünschte Dämpfung wird bei einer Wellenkupplung der genannten Art durch eine mehr oder weniger große Vorspannung der elastischen Hülsen erzielt. Hierzu sind nach einem bekannten Vorschlag jeweils zwei außen annähernd halbkugelförmig ausgebildete elastische Ringe vorgesehen, die mittels den Mitnehmerbolzen zugeordneten Scheiben und Muttern jeweils paarweise gegen einen beidseitig halbkugelförmige Ausnehmungen für die elastischen Ringe aufweisenden Hüllkörper gepreßt werden.
Das Einstellen bzw. Nachstellen derartiger Wellenkupplungen ist langwierig und schwierig, da das axiale Spannen der elastischen Ringe für jeden Mitnehmerbolzen gesondert und darüber hinaus durch Verstellen jeweils zweier, an den Stirnseiten der elastischen Ringe angeordneter Muttern durchgeführt werden muß, andernfalls der gegenseitige Abstand der Kupplungshälften verändert wird. Außerdem sind derartige Wellenkupplungen mit dem Nachteil behaftet, daß die Dämpfung, insbesondere bei stoßweise und schwingend auftretenden Belastungsänderungen, unzureichend ist. Dieser Umstand ist durch die Ausbildung und Anordnung der elastischen Ringe und der diese umschließenden Hüllkörper bedingt, die so getroffen sind, daß auf die axial gespannten elastischen Ringe jeweils nur axiale und radiale Druckkräfte, jedoch keine Schubkräfte wirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten elastischen Wellenkupplungen, insbesondere ihre Eigenschaften hinsichtlich der übertragung von stoß- und schwingungsüberlagerten Drehmomenten, zu verbessern, also eine Wellenkupplung zu schaffen, deren Dämpfungskennlinie sich in einem weiten Bereich auch bei eingebauter Kupplung auf einfache Weise ändern läßt, ohne daß der gegenseitige Abstand der beiden Kupplungshälften oder gar eine Winkelzuordnung der gekuppelten Wellen beeinflußt werden. Die Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale erreicht: a) Der axiale Abstand der beiden Ringe (5, 6) ist zur Änderung der Vorspannung der elastischen Hülsen (4) stufenlos veränderlich; b) die zylindrische Bohrung jeder elastischen Hülse (4) ist mit einer metallischen, zylindrischen Büchse (3) ausgefüttert; c) die Hüllkörper bilden im Bereich des äußeren Umfanges der elastischen Hülsen (4) und in Verbindung mit den MitnehmerboIzen (2) Ausweichräume zur Aufnahme der elastischen Hülsen bei Verformung infolge axialer Vorspannung. Durch diese Ausbildung der Wellenkupplung wird auf einfache Weise erreicht, daß in den elastischen Körpern allein durch axiales Spannen Druck- und Schubspannungen zugleich auftreten, die an den Wölbungsstellen am ausgeprägtesten sind. Diese Wölbungsstellen sind durch konstruktive Abstimmung der elastischen Körper und der Hüllkörper nach Ort und Richtung an drei bevorzugten Stellen festgelegt. Hierdurch ergeben sich gegenüber den bisher bekannten elastischen Wellenkupplungen die Vorteile, daß stoßartig auftretende Belastungen nicht nur wesentlich besser gedämpft werden, sondern auch in größerem Umfang aufgenommen werden können, da die Wölbungsringe mit zunehmender Belastung progressiv wirken. Ganz abgesehen davon ist auch das Einstellen der Dämpfungskennlinie viel einfacher als bei den bisher bekannten Kupplungen.
Es ist zwar bei sogenannten Drehschwingungsdämpfern bekannt, die Druck- bzw. Zugvorspannung von ringscheibenförmigen elastischen Körpern durch Verstellen des gegenseitigen Abstandes der sie tragenden Blechkegel, beispielsweise durch Beilegen von Zwischenlagen unterschiedlicher Dicke, zu ändern. Durch ein derartiges axiales Spannen der ringscheibenförmigen elastischen Körper treten aber lediglich Druck- bzw. Zugkräfte auf. Zur. zusätzlichen Erzielung einer Schubvorspannung müssen die Blechkegel jeweils in Umfangsrichtung gegeneinander gedreht und über Bolzen gesichert werden.
Ein derartiges Verfahren zur Erzeugung einer kombinierten Druck-, Zug- und Schubvorspannung ist nicht nur sehr aufwendig, sondern auch für Wellenkupplungen ungeeignet, da hierbei eine gleichzeitige Änderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Kupplungshälften sowie der Winkelzuordnung der gekuppelten Wellen nicht vermeidbar ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausschnitt der elastischen Wellenkupplung nach der Ürfindung teilweise im Schnitt dargestellt ist, im einzelnen, erläutert.
In die KupplurIgshälfte 1 sind Mitnehmerbolzen 2 eingesehraubt, welche die Büchse 3 und die Distanzhülsen 3a, 3b festhalten. Auf die Büchsen 3 sind hohlzylindrische elastische Hülsen 4 aufgezogen, welche in die napfförmigen Vertiefungen der Ringe 5 und 6 der anderen Kupplungshälfte passen. Beide Ringe sind durch Mutterschrauben 7 miteinander verbunden. Diese Mutterschrauben werden so weit angezogen, daß die Ringe 5 und 6 die elastischen Hülsen eng umschließen und unter Spannung halten. Bei stärkerem Anziehen der Schrauben 7 steigt die Pressung und damit die Verformung der elastischen Hülsen 4, wie in der unteren Hälfte des Schnittbildes gestrichelt angedeutet, und die Federsteifigkeit sowie die Eigenschwingungszahl der-Kupplung nehmen zu. Es läßt sich also durch entsprechendes Anziehen der Schrauben 7 in einem vorbestimmten Bereich jede gewünschte Eigenschwingungszahl der Kupplung herstellen.

Claims

Patentanspruch: Elastische Wellenkupplung mit flanschartigen Kupplungshälften, deren eine aus einem koaxial zur Mittellinie der Kupplung starr auf dem zugehörigen Wellenende angeordneten Ring besteht,. an dem mit Bolzen ein zweiter Ring befestigt ist, und wobei jeder dieser Ringe napfförmige Vertiefungen aufweist, die paarweise gegenüberliegend vorspannende Hüllkörper für achsparallel angeordnete, rotationssymmetrische elastische Hülsen bilden, in die jeweils einer der in der anderen Kupplungshälfte angeordneten Mitnehmerbolzen eingreift, gekennzeichnet d u r c h die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: a) Der axiaIe Abstand der beiden Ringe (5, 6) ist zur Änderung der Vorspannung der elastischen Hülsen (4) stufenlos veränderlich; b) die zylindrische Bohrung jeder elastischen Hülse (4) ist mit einer metallischen, zylindrischen Büchse (3) ausge'füttert; c) die Hüllkörper bilden im Bereich des äußeren Umfanges der elastischen Hülsen (4) und in Verbindung mit den Mitnehmerbolzen (2) Ausweichräume zur Aufnahme der elastischen Hülsen bei Verformung infolge axialer Vorspannung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 688 314, 837 027, 839 582; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1698 055, 1714 610; französische Patentschriften Nr. 856 664, 952 788; britische Patentschrift Nr. 732 999; USA.-Patentschriften Nr. 2122837, 2326451, 2 414 743, 2477 447.