-
Elastische Kupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung
zur übertragung von Drehmomenten mit einem aus Gummiblöcken zusammengesetzten polygonalen
Ring, wobei die Gummiblöcke an radialen Verbindungsstücken befestigt sind, welche
axiale Bohrungen zur Aufnahme von Mitnehmerstiften aufweisen, die an den mit der
treibenden und der getriebenen Welle fest verbundenen Armkreuzen befestigt sind,
und bei der zur Sicherung der Lage der Verbindungsstücke einander zugeordnete Ausnehmungen
und Vorsprünge an Verbindungsstück und Armkreuz vorgesehen sind.
-
Es sind derartige Kupplungen bekannt, bei welchen zur Sicherung der
Lage der Verbindungsstücke in den axialen Bohrungen axial gerichtete Ausnehmungen
vorgesehen sind, in welche axial gerichtete Vorsprünge an den Mitnehmerstiften eingepaßt
sind. Die Mitnehmerstifte sind beispielsweise quadratisch ausgebildet, wobei zwei
gegenüberliegende Kanten der Stifte in die genannten Ausnehmungen ragen.
-
Bei den bekannten Kupplungen tritt die Schwierigkeit auf, daß die
Lage der Verbindungsstücke bei Betrieb nicht genügend festliegt. Es ist nämlich
einerseits zur Erhöhung der Elastizität des Ringes wünschenswert, möglichst lange
Gummiblöcke zu verwenden, bei welchen die mittlere Länge mindestens gleich der radialen
Dicke ist. Andererseits ist es zur Erzielung guter Arbeitsbedingungen wünschenswert,
jeden Block der Länge nach vorzuspannen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß
die einzelnen Gummiblöcke in ihrer Lage um so unkontrollierbarer sind,
je größer ihre Länge und je stärker die Vorspannung gewählt wird.
Diese Unbeständigkeit in der Lage hat eine ungünstige Arbeitsweise der Kupplung
zur Folge und erschwert insbesondere das Aufsetzen des Ringes auf den zugehörigen,
an der treibenden und an der getriebenen Welle angeordneten Armkreuzen. Die angegebenen
Nachteile entstehen hauptsächlich durch Verdrehung der Verbindungsstücke aus einer
rein radialen Lage heraus.
-
Eine Schwierigkeit besteht bei der bekannten Kupplung darin, die Mitnehmerstifte
in geeigneter Lage an den einzelnen Armen derart zu befestigen, damit die Kanten
oder Vorsprünge der Stifte genau in die Ausnehmun-en der Bohrungen passen. Diese
Ausrichtung ist bei der Mengenfertigung von Armkreuzen mit eingesetzten Mitnehmerstiften
nur schwer erzielbar. Wenn dies jedoch auch leicht möglich wäre, kann beim Nachziehen
der Befestigungseinrichtungen von Mitnehmerstiften und Verbindungsstücken und erst
recht bei der übertragung eines Drehmomentes in der Kupplung leicht wieder eine
kleine Verdrehung der Stifte in den Bohrungen und damit ein Ausschlagen des Preßsitzes
eintreten.
-
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine elastische Kupplung
der angegebenen Art zu schaffen, bei welcher die Verbindungsstücke leicht mit einem
Handgriff in die genaue radiale Lage gebracht und in dieser festgelegt werden können,
wobei die Verbindungsstücke auch bei starker Belastung nicht aus dieser radialen
Lage heraus zu drehen sind.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß jedes Verbindungsstück
einen axial vorstehenden Zahn aufweist, dessen zugehörige Ausnehmung in dem anliegenden
Arm eines an einer Welle befestiten Armkreuzes angeordnet ist.
-
Die Mitnehmerstifte brauchen damit nicht im Preßsitz in die Bohrungen
der Verbindungsstücke eingepaßt werden, sondern können sich locker in diesen bewegen,
denn die radiale Festlegung der Verbindungsstücke geschieht durch einen außerhalb
der Bohrung befindlichen Zahn, welcher in eine entsprechende Ausnehmung in einem
Arm des Armkreuzes genau eingepaßt und festgelegt ist. Dadurch ist auch bei starker
Beanspruchung der Kupplung ein Herausdrehen der Verbindungsstücke aus der radialen
Lage praktisch nicht möglich. Die radiale Einstellung der Verbindungsstücke ist
dabei denkbar einfach, da die Zähne nur in die zugehörigen Ausnehmungen geschoben
werden müssen und dadurch selbsttätig in die richtige Lage gelangen.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausnehmung
und der Zahn bezogen auf die
Mittellinie der Kupplung, radial außerhalb
des Mitnehmerstiftes angeordnet. Die Festlegung der Verbindungsstücke ist bei dieser
Ausbildung stabiler als in einer anderen Anordnung der Zähne.
-
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung zeigen sich besonders
bei ihrer Verwendung an Kraftfahrzeugen. Die Zähne der Verbindungsstücke, welche
mit breiter Fläche an den Ausnehmungen anliegen, unterliegen praktisch keiner Reibung
und daher keiner Abnutzung. Die erfindungsgemäße Kupplung ist außerordentlich einfach
aufgebaut, und die Sicherung der radialen Lage der Verhindungsstücke erfordert keine
zusätzlichen Bauteile, welche das Gewicht der Kupplung erhöhen würden, da das Gewicht
der Zähne ziemlich genau von der durch die Ausnehmungen hervorgerufenen Gewichtsverminderung
ausgeglichen wird.
-
An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht in axialer Richtung
eines sechseckigen Kupplungsringes, F i g. 2 eine elastische Kupplung mit
einem Kupplungsring nach F i g. 1 in einem axialen Schnitt entsprechend der
Linie 2-2 in F i g. 1.
-
A bis F sind Gummiblöcke mit kreisförmigem Querschnitt, die
einen sechseckigen elastischen Ring bilden. Zwischen jeweils zwei nebeneinanderliegenden
Blöcken ist ein steifes Verbindungsstück eingesetzt, das mit 10 bezeichnet
ist und eine axial gerichtete zylindrische Bohrung 11 aufweist. Abgesehen
von der Wand der Bohrung 11, sind die Verbindungsstücke 10 flach ausgebildet.
-
Die Bohrungen 11 der einzelnen Verbindungsstücke
10 liegen auf einem gemeinsamen Lochkreisdurchmesser konzentrisch zur Mittellinie
der Kupplung. Jedes Verbindungsstück 10 wird aus zwei metallischen Plättehen
14, 15 gebildet, deren mittlerer Ab-
schnitt je eine halbzylindrische
Nut U', 15' aufweist, die paarweise die Bohrung 11 bilden. Die übrigen
Flächen der Plättchen 14, 15 sind flach aneinandergelötet. Das Verbindungsstück
stellt dann eine zylindrische metallische Büchse mit zwei diametral liegenden kleinen
flachen Flügeln dar, die mittels Vulkanisierung mit den einzelnen Blöcken
A bis F verbunden sind.
-
In F i g. 2 sind mit 20 und 21 zwei Armkreuze mit
je drei Armen bezeichnet, von denen die Arme 20 a
und 20
b des Armkreuzes 20 und die Arme 21 a bzw. 21 b des
Armkreuzes 21 zu sehen sind. Die zwei Armkreuze liegen in einer Flucht und sind
um 601 zueinander versetzt. Mit 23 ist ein zylindrischer Mitnehmerstift
bezeichnet, dessen Enden 22 und 24 mit Schraubengewinde versehen sind. Das Ende
22 ist in eine entsprechende Gewindebohrung des Armes 20a des Armkreuzes 20 fest
eingesehraubt, während der Stift 23 parallel zur Hauptachse der Kupplung
steht und sich von dem Armkreuz 20 in der Richtung des gegenüberliegenden Armkreuzes
21 erstreckt. Je ein weiterer Stift ist in den übrigen Armen des Armkreuzes 20 vorgesehen.
Drei entsprechende Stifte mit der Bezeichnung 23' sind in die drei Arme des
Armkreuzes 21 eingeschraubt. Die Mitnehmerstifte sind abwechselnd in die Bohrungen
11 des elastischen Ringes gemäß der F i g. 1 eingesetzt und halten
den Ring in vorgespanntem Zustand. Die Kupplung wird durch Schraubenmuttern
25, 25' zusammengehalten, die auf den mit Gewinde versehenen Enden 24, 24'
der Stifte 23, 23' aufgesehraubt sind.
-
In jedem Arm der beiden Armkreuze 20, 21 ist eine Ausnehmung
26 bzw. 26' vorgesehen. Diese bestehen aus einem radial außerhalb
der Gewindebohrung 22 liegenden Schlitz. Ein solcher Schlitz schwächt den entsprechenden
Arm des Kreuzes in keiner Weise. Andererseits weist jedes steife Verbindungsstück
10
des elastischen Ringes einen Zahn 27 bzw. 27' auf. Diese
Zähne ragen abwechselnd aus den entgegengesetzten Seiten des Ringes in axial entgegengerichtetem
Sinn heraus und klinken möglichst genau in die entsprechenden Schlitze
26, 26' ein.
-
In der F i g. 1 sind nur die Zähne 27' zu sehen, die
dazu bestimmt sind, sich in den Schlitzen 26# des Armkreuzes 21 einzuklinken. Die
Zähne 27, 27' bestehen aus axialen Vorsprüngen, die ein Teil der entsprechenden
Plättchen 14, 15 sind. Die Vorsprünge erstrecken sich an den radial äußeren
Rändern der Plättchen mit derselben Exzentrizität wie die Schlitze 26, 26,
bezogen auf die Mittellinie der entsprechenden Stifte 23, 23'. Aus dieser
Anordnung der Schlitze folgt, daß bei betriebsbereiter Kupplung (F i g. 2)
die Flächen aller Verbindungsstücke 10 genau radial zur Kupplungsachse liegen.
Eine Drehung der Verbindungsstücke 10 um die Stifte 23, 23' erfolgt
hauptsächlich, wenn sich eine oder mehrere Muttern 25
und 25' entweder von
selbst oder als Ergebnis des Verschleißes der Oberflächen infolge der Reibung der
Oberflächen lösen oder bei zu starkem Anziehen der Mutter in der Werkstatt im Sinne
des Pfeiles 30 der # i g. 3. Diese Möglichkeiten sind bei der in den
# i g. 1 und 2 dargestellten Anordnung verhindert, da dabei die Verbindungsstücke
genau in ihrer Position gehalten werden.