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Drehelastische Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische
Kupplung mit geschlitzten Hülsenfedern, die satzweise in Bohrungen eingesetzt sind,
deren Mittelpunkt in der Trennfuge zwischen konzentrisch angeordneten treibenden
und getriebenen hülsenförmigen Kupplungshälften liegt, und in deren Schlitze din
' Anschlaghebel eingreift, der außerhalb der Hülsenfeder zwangsgeführt und
um einen außerhalb der Feder liegenden Drehpunkt schwenkbar ist.
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Elastische Kupplungen arbeiten vielfach mit Stahlfedern, die zum Teil
aus mehreren Lagen bestehen, also etwa nach Art von Lamellenfedern geschichtet sifid'#
#Derartige Ausführungen erfordern teilweise recht genaue Herstellung, sie sind dann
auch entsprechend teuer. Einfacher sind Kupplungen mit zylindrischen Federn, die
bei der Kraftübertragung bzw. bei der Relativdrehung zwischen den Kupplungsteilen
radial beansprucht werden. Wenn auch derartige Kupplungen mit Zylinder- oder Ringfedern
eine meist ausreichende Drehelastizität besitzen, ist andererseits ihre Dämpfung
gering, so daß sich bei rhythmischen Stößen Schwingungen ergeben bzw. übertragen
werden können.
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Es ist bereits eine Hülsenfederkupplung bekanntgeworden, bei der
- Primär- und Sekundärteil ineinandergesteckt sind. An der Teilfuge dieser
beiden Ringkörper sind mehrere Bohrungen parallel zur Achse angeordnet, die zur
Aufnahme der reihenweise mit Passung eingeschobenen Hülsenfederpakete dienen. In
die Federpakete ist ein Bolzen eingebaut, der zur Begrenzung des Hubes dient; eine
an dem Bolzen angeordnete Leiste greift mit Spiel in eine Nut des Innenteils und
verhindert ein zu weites gegenseitiges Drehen der einzelnen Federblätter. Die bekannte
Kupplung ist symmetrisch gebaut und wirkt drehrichtungsunabhängig nach beiden Seiten
gleich; die Federbeanspruchung sowie die Durchfederung lassen sich durch Auswechseln
der Begrenzungsbolzen ändern. Auch die Zahl der Federpakete bzw. die Federblätter
selbst sind veränderbar. Bei entsprechendem Spiel zwischen Außen- und Innenteil
lassen sich bei dieser Kupplung Wellenverlagerungen ausgleichen, so daß sie torsions-
und biegeelastisch ist; auch bei einem Wechsel des Drehmomentes in den negativen
Bereich bleibt federnder Schluß zwischen den beiden Kupplungsteilen gewahrt.
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Bekannt ist auch schon eine aus konzentrisch ineinandergesteckten
zylindrischen, längsgeschlitzten Federhülsen bestehende Hülsenfeder mit übereinanderliegenden
Schlitzen für die gesamte Feder. Im Innern der Feder ist ein starrer Federbegrenzungskern
angeordnet, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der am
weitesten innenliegenden Federhülse; die Feder kann sich bei wechselnder Belastung
auf dem Kern abwälzen, wodurch eine Begrenzung des Federweges erfolgt. Damit sich
die einzelnen Federhülsen nicht gegeneinander verschieben, ist an dem starren Kern
eine ebensolche Rippe angebracht, die in den Schlitz der Federhülsen eingreift und
sich über dessen ganze Länge erstreckt.
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Bekannt ist schließlich auch schon eine elastische Kupplung, deren
linke und rechte Hälfte mittels konisch ausgebildeter und ineinandergeschachtelter
Federlamellen miteinander verbunden ist. Die Federlamellen liegen in korrespondierend
ausgebildeten Radialausnehmungen beider Kupplungshälften; die Lamellen sind in ihrer
Längsachse zum Eingriff einer Längsnase als Führungselement geschlitzt. In der einen
Kupplungshälfte ist zur Aufnahme der Längsnase eine Nut angebracht.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannten Hülsenfederkupplungen
nicht nur einfacher und billiger als bisher herstellen zu können sondern vor allem
auch gleichzeitig eine weiterreichende und damit bessere Dämpfung zu erzielen als
dies mit den obenerwähnten starren Bolzen, Federbegrenzungskernen oder Längsnasen
bisher üblich und möglich war. Sie besteht deshalb im wesentlichen darin, daß jeweils
die Schlitze zweier benachbarter Hülsenfedersätze einander zugekehrt sind und mit
der Trennfuge zusammenfallen und der den beiden zugeordnete, als Feder ausgebildete
Anschlaghebel in der Trennfuge zwischen den Hülsenfedersätzen gelagert ist und zwei
tangential gerichtete Arme aufweist.
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Die Vorteile der Erfindung sind beträchtlich: Der in der Trennfuge
gelagerte federnde Anschlaghebel ist zweiarmig ausgebildet; seine beiden
Arme
wirken damit ständig zugleich auf zwei benachbarte Hülsenfedersätze, was allein
schon zu einer wesentlichen baulichen Vereinfachung sowie einer Verminderung der
erforderlichen Bauteile führt, die zudem -keiner sonderlich genauen Bearbeitung
bedürfen. Erfahren die Kupplungsteile eine RelativdrehunLy-zueinander, so wird durch-das
damit ün Gefolge §ty4ende Verschwenken des Anschlaghebels vermög' -seiner Federeigenschaften
-eine recht erhebliche Dämpfwig der Hülsenfedem bewirkt. Ein Auswechseln des Bolzens
zum Verändern der Federbeanspruchung bzw. Durchfederung ist dabei ebenso entbehrlich
wie eine recht komplizierte Gestaltung.durch Anoxdnung einer starren Rippe am Federbegrenzungskern.
Die Lösung gemäß der Erfindung führt zudem zu einer wesentlich kleinerbauenden Kupplung,
was für viele Anwendungsfälle, so etwa bei nur in begrenztem Umfang zur Verfügung
stehenden Bauraum, nur wünschens- und erstrebenswert ist. -
In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung besteht der Anschlaghebel aus, ' einem oder mehreren Federstäben,
die an den den Schlitz begrenzenden Stirnflächen der Hülseniedern anliegen. Dies
hat den Vorteil, daß die Kupplung praktisch sofort anspricht und keine Verzögerungen
eintreten können, die bei den bekannten Lösungen durch das Spiel -hervorgerufen
werden, das zwischen Federbegrenzungskern bzw. dessen Nase und dem Federpaket herrscht.
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Nach einem anderen weiterbildenden Merkmal besteht der Federstab aus
ein- oder mehrschichtigen Blattfedern. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt im wesentlichen
darin, daß sich durch zweckentsprechende Dimensionierung des Federquerschnittes
zur Federlänge praktisch - alle Eigenschaften des Anschlaghebels rechnenisch
festlegen lassen und damit Ausprobieren entfällt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung umfaßt die eine Hälfte des
aus zwei Blattfedern bestehenden Federstabes mittels eines umgebördelten Randes
die
andere Hälfte. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Anschlaghebel, der
in vorfabriziertem Zustand als Baugruppe auf Lager gehalten werden kann. Eine weitere
Ausgestaltung, für die ähnliche Vorteile gelten, besteht schließlich noch darin,
daß der Anschlaghebel an seinen Enden mit je einem Gummipuffer versehen ist,
die die Schwenkbewegung des Hebels begrenzen, und zwischen den Enden der Hülsenfedern
geführ#t ist. Die Gummipuffer lassen sich, bequem auf den Anschlaghebel aufschieben
oder auch gleich aufvulkanisieren.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Dabei zeigt F i g. 1 einen Normalschnitt durch einen Abschnitt
der Kupplung mit iinem zweiteiligen Anschlaghebel, Fig.2 den gleichen Normalschnitt
durch die Kupplung, bei welcher der Anschlaghebel mit Gunimipuffern versehen ist,
F i g. 3 eine besondere Ausführungsform des Anschlaghebels, F i
g. 4 eine. weitere Hebel-Ausführungsform, F i g. 5 einen Normalschnitt
durch einen Abschnitt der Kupplung mit einem zwangsgeführten Anschlaghebel, F i
g. 6 einen Normalschnitt durch eine drehelastische Doppelkupplung und schließlich
F i g. 7 einen ebensolchen Schnitt durch eine drehelastische Einfachkupplung.
In den F i g. 1, 2 und 5 sind die beiden Hälftep der Kupplung mit
1 und 2 sowie die zwischen den beiden Hälften liegende ringförmige Trennfuge
mit 3
bezeichnet. Die Halbbohrungen 1 a, 2 a der Kupplungshälften
1, 2 dienen zum Einlegen der geschlitzten Hülsenfedem 4, 4 a, 4
b und 5, 5 a, 5 b (F i g. 1)
bzw. 4, 4
a und 5, 5 a (F i g. 2 und 5). Die Hülsenfedern werden
mit Vorspannung in die Halbbohrun-"en eingelegt, so daß sie sich gegeneinander sowie
auch gegen die Halbbohrungen der beiden Kupplungshälften anlegen. Zwischen
je einem Hülsenfedersatz ist ein Anschlaghebel 6 in der Trennfuge
3
der beiden Kupplungshälften 1, 2 drehbar gelagert, dessen beiden,
im wesentlichen tangential gerichteten Arme 6 a, 6 b
in die zueinander zugekehrten Schlitze der Hülsenfedersätze eingreifen.
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Beim Eintreten einer Relativdrehung zwischen din beiden Kupplungshälften
1, 2 werden die Hülsenfedersätze durch die Querbeanspruchung verformt und
mildern dadurch den Kupplungsstoß. Die Relativdrehung zwischen den Kupplungshälften
1, 2 hat zudem das Verschwenken des Anschlaghebels zur Folge, wobei das
' Verschwenken gleichzeitig eine' Drehung der Hülsenfedern beider Sätze erzwingt.
Durch die Drehbewegung des Hebels 6 wird also eine Dämpfung der Federn hervorgerufen,
Im Beispiel nach F i g. 1 sind die Hülsenfedersätze dreischichtig ausgebildet;
der zu dieser Lösung korrespondierende Blattfedem. Der äußere Anschlaghebel Teil
der 6 besteht einen Feder aus zwei ist -
dabei mit hakenartigen Umbiegungen
bzw. -bördelungen 6 c, 6 d versehen, der den äußeren
Teil der anderen Feder umgreift.
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Nach F i g. 2 läßt sich der Anschlaghebel 6 an seinen
Enden 6 a, 6 b auch mit Gunimipuffern 7, 7 a
oder
ähnlichen Begrenzungen versehen, durch die die Größe der Drehbewegung begrenzt werden
kann. Bei einer derartigen Ausbildung ist es nicht erforderlich, daß der Anschlaghebel
in Pfannen od. dgl. gelagert wird.
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In F i g. 3 und 4 sind besondere Ausführungsformen des Anschlaghebels
6 dargestellt, wobei der Hebel (F i g. 3) S-förmig o&r (F i
g.. 4) als Doppelhaken ausgebildet sein kann.
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Nach F i g. 5 ist der Anschlaghebel 6 mit zwei kugelförmigen
Ansätzen 6 e, 6 f verbunden, die in den Bohrungen
1 b, 2 b der Kupplungshälften 1, 2 gelagert sind.
Der Hebel 6 ist hier in starker Schräglaue dargestellt, in der die mit ihm
in Wirkverbindung stehenden Hülsenfedersätze 4, 4 a, 5, 5 a entst)rechend
stark verformt sind und durch Verdrehen bereits auch einen Reibungsweg zurückgelegt
haben.
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In F i g. 6 ist eine drehelastische Kupplung nach der Erfindung
als Doppelkupplung zum Verbinden der Wellen 8, 9 dargestellt, auf welchen
die Naben 10, 11 befestigt sind. Die Naben 10, 11 sind dabei über
die Hülsenfedern 4, 4 a und 5, 5 a und die diese gemeinsam
umschließende Kupplungshülse 12 verbunden. Ihren.Halt in axialer Richtung findet
diese Anordnung durch die Scheiben 13, 14. Durch die Zwischenscheibe
15 sind die Hülsenfedern 4, 4 a von den Hülsenfedern 5 5
a mittig voneinander getrennt. Die Anschlaghebel der beiden Kupplungshälften
sind auch hier wieder mit 6 bezeichnet.
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Auch in F i g. 7, die eine drehelastische Einfachkupplung zeigt,
tragen die Teile, soweit erforderlich, die gleichen Bezugszgichen wie in F i
g. 6.