DE1237849B

DE1237849B - Torsionally flexible coupling

Info

Publication number: DE1237849B
Application number: DE1962D0040543
Authority: DE
Inventors: Karl Breuer
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1962-12-19
Filing date: 1962-12-19
Publication date: 1967-03-30

Description

Drehelastische Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Kupplung mit geschlitzten Hülsenfedern, die satzweise in Bohrunoen eingesetzt sind, deren Mittelpunkt in der Trennfuge zwischen konzentrisch angeordneten treibenden und getriebenen hülsenförmigen Kupplungshälften liegt und in deren Schlitze ein Anschlaghebel ein,-reift, der um einen außerhalb der Hülsenfedern liegenden Drehpunkt schwenkbar ist.Torsionally flexible coupling The invention relates to a flexible coupling Coupling with slotted sleeve springs, which are used in sets in Bohrunoen, whose center is in the joint between concentrically arranged driving and driven sleeve-shaped coupling halves and in their slots Stop lever engages around a pivot point outside of the sleeve springs is pivotable.

Kupplungen dieser Art, bei welchen jeweils die Schlitze zweier benachbarter Hülsenfedersätze einander zugekehrt sind und mit der Trennfuge zusammenfallen und der den beiden zugeordnete, als Blattfeder ausgebildete Anschlaghebel in der Trennfuge zwischen den Hülsenfedersätzen angeordnet ist und zwei tangential gerichtete Arme aufweist, sind schon in der Patentannieldung D38413XH/47e ausführlich beschrieben.Couplings of this type, in which the slots of two adjacent Sleeve spring sets are facing each other and coincide with the parting line and the stop lever assigned to the two and designed as a leaf spring in the parting line is arranged between the sleeve spring sets and two tangentially directed arms are already described in detail in patent application D38413XH / 47e.

Der vorlieaenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige X Cupplungen noch einfacher und zweckmäßiger aus- bzw. weiterzubilden. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die in die Hülsenfedersätze hineinragenden Enden der Anschlaghebel beidseitig mit einem abgerundeten Anschlag versehen sind, dessen Radius kleiner ist als die inneren Radien der inneren Hülsenfedern.The present invention is based on the object of such X To train cupplings even more simply and appropriately. This task is achieved according to the invention essentially in that the sleeve spring sets in the protruding ends of the stop lever on both sides with a rounded stop are provided, the radius of which is smaller than the inner radii of the inner sleeve springs.

Nach einem Merkmal der Erfindung sind die Anschläge Zylinderabschnitte oder -hälften.According to a feature of the invention, the stops are cylinder sections or halves.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Anschlagliebel aus einer ebenen oder mehreren abgebogenen Blattfedern besteht. Die Mittelabschnitte dieser abgebogenen Blattfedern verlaufen parallel zueinander, während ihre Enden zur geggenseitigen Berührung einander zugeneigt sind. Für diese beiden Merkmale wird nur Schutz in Verbindung mit dem Gegenstand des Anspruches 1 beanspruc ht. Entsprechend einem letzten Merkmal der Erfindung sind die Blattfedern des AnschIaghebels W-förmig abgebogen und mit den oberen Spitzen gegeneinander abgestützt.A further embodiment of the invention consists in that the bell stop consists of one flat or several bent leaf springs. The middle sections of these bent leaf springs run parallel to one another, while their ends are inclined towards one another in mutual contact. For these two features only protection in connection with the subject matter of claim 1 is claimed. According to a final feature of the invention, the leaf springs of the stop lever are bent in a W-shape and supported against one another with the upper tips.

Mit der Erfindung sind beträchtliche Vorteile verbunden: Die Elemente des Federsysterns für derartige drehelastische und reibungsgedämpfte Kupplungen haben geometrisch einfache Formen, die fertigungstechnisch keinerlei Probleme aufgeben.There are considerable advantages associated with the invention: The elements of the spring system for such torsionally flexible and friction-damped couplings have geometrically simple shapes that do not pose any problems in terms of production technology.

Von besonderem Vorteil ist auch, daß der aus Blattfedern gebildete Anschlaghebel zuläßt, die Charakteristik der Kupplung zu verändern, um sie dem jeweiligen Verwendungszweck anzupassen.It is also of particular advantage that the one formed from leaf springs Stop lever allows to change the characteristics of the clutch to suit the respective To adapt the intended use.

Mit der Kupplung nach der Erfindun- lassen sich Stöße, die aus Gleichlaufschwankungen resultieren, sowie Schwingungen jeglicher Frequenz dämpfen bzw. stören. Durch entsprechende Bemessung wird, vor allem bei überkritischer Fahrweise, die Schwin-Gungsweite der Blattfedem verkleinert. Dies bedeutet, C daß der Verstärkungsfaktor kleiner als 1 ist. Durch die Federprogression bricht zudem eine indizierte Schwingung zusammen, und durch die Reibdämpfung klingt jede - selbst die kleinste - Schwingung ,relativ schnell ab, so daß auch der Körperschall nicht durch die Kupplung zu laufen vermag.With the coupling according to the invention, shocks resulting from wow and flutter, as well as vibrations of any frequency, can be dampened or disrupted. Appropriate dimensioning reduces the oscillation amplitude of the leaf springs, especially in the case of a supercritical driving style. This means that C that the gain factor is less than 1 . Due to the spring progression, an indicated oscillation collapses, and due to the friction damping, every - even the smallest - oscillation dies away relatively quickly, so that the structure-borne noise cannot pass through the clutch either.

Während bei üblichen Federkupplungen die Rint' ZD federn im Vorwärts- oder Rückwärtslauf nur jeweils an ein und derselben Umfangshälfte belastet und ausaenutzt werden, wird bei der Kupplung nach der ZD ZD Erfindung in der einen, z. B. Vorwärts-Drehrichtung die eine Hälfte der Ringfedern und in der anderen, z. B. Rückwärtsdrehrichtun , die andere Umfangs-9 C hälfte der Ringfedern belastet, wodurch eine umfassende und vor allem gleichmäßige Ausnutzung gewährleistet 01 wird.While in the usual spring clutches the Rint 'ZD springs in forward or reverse direction are only loaded and utilized on one and the same half of the circumference. B. Forward direction of rotation one half of the ring springs and in the other, z. B. Reverse direction of rotation , the other circumferential 9 C half of the ring springs loaded, which ensures a comprehensive and above all even utilization 01 is guaranteed.

Die üblichen Federkupplungen sind auch insofern ungünstig als durch eine nachträgliche Veränderung der Anschlaghebel deren Federcharakteristik nicht zu verändern ist. Die Halteolieder bestehen bei den üblichen Federkupplungen zudem auch aus einem recht teueren Sonderprofil, während diese bei der Kupplung nach der Erfindung aus einem federharten, praktisch verschleißlosen Werkstoff bestehen und gleichzeitior zur Federungsarbeit herangezogen werden, wodurch sich der zusätzliche Vorteil der Einsparung mindestens einer Ringfeder ergibt.The usual spring clutches are also unfavorable insofar as through a subsequent change in the stop lever does not have its spring characteristics is to be changed. The retaining links also exist in the usual spring clutches also from a rather expensive special profile, while this is the case with the coupling after the Invention consist of a spring-hard, practically wear-free material and be used at the same time for suspension work, whereby the additional The advantage of saving at least one ring spring results.

Von Vorteil hat es sich schließlich auch erwiesen, die Blattfedem des Anschlagliebels stärker auszubilden als eine der Ringfedern, weil dadurch sogar mehrere Ringfedern eingespart werden können und die Progression sofort bei Beginn der Drehung der Kupplungshälften gegeneinander einsetzt.Finally, the leaf springs have also proven to be an advantage to train the love of the stroke more strongly than one of the ring springs, because it actually does several Ring springs can be saved and the progression immediately at the start of the rotation the coupling halves are used against each other.

Die Vorteile der vorgeschlagenen Kupplung erschöpfen sich indes nicht nur im vorstehenden. Selbstverständlich ist die Kupplung nach der Erfindung auch recht einfach und billig herzustellen, ohne daß dazu Sondermaschinen bzw. -werkzeuge benötigt würden.However, the advantages of the proposed coupling are not exhausted only in the above. Of course, the coupling is also according to the invention quite easy and cheap to manufacture without the need for special machines or tools would be needed.

Das äußere Kupplungsteil wird zunächst auf das innere Kupplungsteil aufgeschrumpft und sodann ohne besondere Teilgenauigkeit die Löcher für die späteren Ausnehmungen gebohrt, aufgerieben und gegebenenfalls gehärtet. Nach dem Abschrumpfen der äußeren von der inneren Kupplungshälfte wird der zwischen beiden erforderliche Spalt freigearbeitet, damit nun die einzelnen Elemente der Kupplung montiert werden können.The outer coupling part is first attached to the inner coupling part shrunk on and then the holes for the later ones without any particular sub-precision Recesses drilled, rubbed and hardened if necessary. After shrinking the outer of the inner coupling half becomes the one required between the two Gap cleared so that the individual elements of the coupling can now be assembled can.

Von besonderem Vorteil hat sich bei der vorgeschlagenen Kupplung auch gezeigt, daß keinerlei kostspieligen Fräsarbeiten für Nuten od. dgl. erforderlich sind, da der Anschlaghebel lediglich in den freigearbeiteten Spalt zwischen den beiden Kupplungshälften eingesetzt zu werden braucht.The proposed coupling has also proven to be of particular advantage shown that no costly milling work for grooves od. The like. Required are, because the stop lever is only in the cleared gap between the both coupling halves needs to be used.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Dabei zeigt F i g. 1 einen radialen Teilschnitt durch die Kupplung mit zylindrischen Ausnehniungen für die Ringfedern sowie mit einer einfachen, ebenen Blattfeder als Anschlaghebel, F i g. 2 einen ebensolchen Teilschnitt durch die Kupplung mit zylindrischen Ausnehmungen für die Ringfedem sowie mit einem Anschlaghebel, dessen Blattfedern zunächst mit Abstand parallel zueinander verlaufen und deren Enden sodann bis zur gegenseitigen Berührung einander zugeneigt sind, F lg. 3 einen weiteren radialen Teilschnitt durch die Kupplung mit ellipsenförmigen Ausnehmungen für die Ringfedem sowie mit einem W-förmig ausgebildeten Anschlaghebel, dessen beiden Blattfederhälften mit den oberen Spitzen gegeneinander abgestützt sind, und schließlich F i g. 4 einen ebensolchen Teilschnitt durch die Kupplung mit ellipsenförmigen Ausnehmungen für die Ringfedem sowie mit einer einfachen, ebenen Blattfeder als Anschlaghebel.The invention is illustrated in several exemplary embodiments in the drawing. F i g. 1 shows a radial partial section through the coupling with cylindrical recesses for the annular springs and with a simple, flat leaf spring as a stop lever, FIG . 2 shows a partial section of the same kind through the coupling with cylindrical recesses for the annular springs and with a stop lever, the leaf springs of which initially run parallel to one another at a distance and the ends of which are then inclined towards one another until they touch each other, FIG. 3 shows a further radial partial section through the coupling with elliptical recesses for the annular springs and with a W-shaped stop lever, the two leaf spring halves of which are supported against one another with the upper tips, and finally FIG. 4 shows a partial section of the same kind through the coupling with elliptical recesses for the annular springs and with a simple, flat leaf spring as a stop lever.

In den F i g. 1 bis 4 sind die beiden Hälften der Kupplung mit 1 und 2 sowie die zwischen den beiden Hälften liegende ringförmige Trennfuge mit 3 bezeichnet. Die Halbbohrungen (F i g. 1 und 2) bzw. die ellipsenförmigen Ausnehmungen (F i g. 3 und 4) la, 2 a der Kupplungshälften 1, 2 dienen zum Einlegen der geschlitzten Hülsenfederii 4, 4 a, 4 b, 4 c, 4d. Die Hülsenfedern werden mit Vorspannuna, in die Halbbohrungen bzw. ellipsenförmigen Ausnehmungen eingelegt, so daß sie sich gegeneinander sowie auch gegen die Halbbohrungen bzw. ellipsenförmigen Ausnehrnungen anlegen. In die in ihrer Gesamtheit mit 4 e bezeichneten Schlitze der Hülsenfedern ragen jeweils die Enden 6a der insgesamt mit 6 bezeichneten Anschlaghebel hinein. Jeder dieser Anschlagliebel, reicht von einer Hülsenfedergruppe bis zur nächstbcnachbarten. Die Mittelstücke 6 b der Anschlaghebel 6 liegen dabei in der zwischen Kupplungsaußen- und -innenhälfte befindlichen Trennfu-e 3. In the F i g. 1 to 4, the two halves of the coupling are denoted by 1 and 2 and the annular parting line between the two halves is denoted by 3. The half-bores (F i g. 1 and 2) or the elliptical recesses (F i g. 3 and 4) la, 2 a of the coupling halves 1, 2 are used to insert the slotted sleeve springs 4, 4 a, 4 b, 4 c , 4d. The sleeve springs are inserted with a preload into the half-bores or elliptical recesses so that they rest against each other and also against the half-bores or elliptical recesses. The ends 6a of the stop levers designated as a whole with 6 protrude into the slots of the sleeve springs, denoted in their entirety by 4 e. Each of these stop sweeps ranges from one group of sleeve springs to the next one next to it. The middle pieces 6 b of the stop levers 6 lie in the separating foot 3 located between the outer and inner halves of the coupling .

In F i g. 1 und 4 sind die Enden 6 a der ebenen Blattfedern6 mit abgerundeten Anschlägen5, Sa versehen, deren Radien kleiner sind als die inneren Radien der inneren Hülsenfedern 4d. Die Anschläge 5, 5a sind als Zylinderabschnitten oder -hälften gebildet.In Fig. 1 and 4, the ends 6a of the flat Blattfedern6 with rounded Anschlägen5, Sa are provided whose radii are smaller than the 4d inner radii of the inner sleeve springs. The stops 5, 5a are formed as cylinder sections or halves.

Wenn sich die äußere Kupplungshälfte 1 gegenüber der inneren Kupplungshälfte 2 während des Betriebes dreht, dann werden die Hülsenfedern 4, 4a, 4b, 4e, 4 d gezwungen, sich um die Anschläge 5, 5 a herumzuschmiegen, wodurch eine verhältnismäßig starke Progression erreicht wird. Das gleiche gilt auch für die Reibdämpfung. Der Endanschlag erfolgt dann, wenn sich die arbeitenden Ringfedern vollständig um die Anschläge geschlungen haben.When the outer clutch half 1 rotates relative to the inner coupling half 2 during operation, then the sleeve springs 4, 4a, 4b, 4e, 4d forced herumzuschmiegen to the abutments 5, 5 a, thereby achieving a relatively strong progression. The same also applies to the friction damping. The end stop occurs when the working ring springs have completely wrapped around the stops.

Die F i g. 2 zeigt die gleiche Federkupplung wie F i g. 1, jedoch besteht hier nun der Anschlaghebel 6 aus - zwei - Blattfederhälften, deren Mittelabschnitte 6b im Abstand zueinander parallel verlaufen und deren Enden 6a zur gegenseitigen Berührung einander zugeneigt sind. Die beiden Anschläge 5, 5a liegen dabei elastisch auf den Enden 6a des Anschlaghebels 6 auf.The F i g. 2 shows the same spring clutch as FIG . 1, but here the stop lever 6 now consists of - two - leaf spring halves, the middle sections 6b of which run parallel to one another at a distance from one another and the ends 6a of which are inclined towards one another for mutual contact. The two stops 5, 5a rest elastically on the ends 6a of the stop lever 6 .

Bei Beginn der Drehung der Kupplungshälften gegeneinander drückt der Anschlaghebel 6 bereits mittels der Anschläge 5, 5 a auf die innenliegenden Hülsenfedem 4d. Diese Druckkraftäußerung pflanzt sich fort und wird auf die übrigen Hülsenfedern 4c, 4 b, 4 a und 4 übertragen, wodurch die Dämpfung der Federkupplung wesentlich verstärkt wird. Bei weiterer Verstärkung schließlich werden die Hülsenfedern gezwungen, sich bis zum Endanschlag um die Anschläge zu schmiegen.At the start of rotation of the coupling halves against each other, the stop lever 6 already by means of the abutments 5, 5 a to 4d the internal Hülsenfedem. This compressive force utterance propagates and b is on the other sleeve springs 4c, 4, 4 a and 4 transmitted, whereby the damping of the spring clutch is substantially enhanced. With further reinforcement, the sleeve springs are forced to snuggle up to the end stop around the stops.

Gemäß F i 3 und 4 sind die zur Aufnahme der Hülsenfederpakete 4, 4 a, 4 b, 4 c, 4 d dienenden Ausnehmungen la, 2a ellipsenförmig ausgebildet. Mit dieser Ausbildung läßt sich eine noch höhere Belastbarkeit und größere Progression erzielen als in den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 und 2. Auf eine ellipsenförmige Ausbildung der Ausnehmungen greift man besonders dann zurück, wenn der Drehwinkel der äußeren Kupplungshälftel klein ist. Beim Drehen der äußeren Kupplungshälfte 1 gegenüber der inneren Kupplungs,hälfte 2 gleiten die Hülsenfedern 4, 4 a, 4 b, 4e, 4d aufeinander. Die Bewegung der äußeren Federn4 in den Ausnehmungenla, 2a entspricht praktisch einer Wälzbewegung. Anwendung findet eine solche Lösung vorzugsweise bei größeren Drehwinkeln zwischen den beiden Kupplungshälften.According to F i 3 and 4, the recesses la, 2a serving to receive the sleeve spring assemblies 4, 4 a, 4 b, 4 c, 4 d are elliptical. With this design, an even higher load capacity and greater progression can be achieved than in the exemplary embodiments according to FIG. 1 and 2. An elliptical design of the recesses is particularly useful when the angle of rotation of the outer coupling halves is small. When turning the outer coupling half 1 relative to the inner coupling half 2, the sleeve springs 4, 4 a, 4 b, 4e, 4d slide on each other. The movement of the outer springs 4 in the recesses 1a, 2a practically corresponds to a rolling movement. Such a solution is preferably used for larger angles of rotation between the two coupling halves.

Die Enden 4 e der Hülsenfedern kommen auch dann nicht zur Anlage auf dem Anschlagliebel 6, wenn die Drehbegrenzung durch die Anschläge 5, 5a bei zusammengepreßten Ringfedern schon erreicht ist.The ends 4 e of the sleeve springs do not come to rest on the stop lever 6 even if the rotation limitation by the stops 5, 5a has already been reached when the annular springs are compressed.

Die Federkupplung nach F i g. 3 weist an sich schon die Voraussetzungen für eine Progression der Hülsenfede-rn durch ihre ellipsenförmig ausgebildeten Ausnehmunggen auf. Die Progression kann jedoch noch dadurch verstärkt werden, daß die Kuppen der Anschläge 5, 5a einen Radius erhalten, der größer ist als der Innenradius der inneren Hülsenfedern 4 d. Die erhöhte Progression entsteht dabei dadurch, daß die Brückenbildung der Hülsenfedern üb#er den Kuppen bei einer Drehung der Kupplungshälften gegeneinander eingedrückt und der Bogen, d. h. die BiQgeläno,e der Hülsenfedern, verkürzt wird.The spring clutch according to FIG . 3 already has the prerequisites for a progression of the sleeve springs due to their elliptical recesses. The progression can, however, be increased by the fact that the tips of the stops 5, 5a have a radius which is greater than the inner radius of the inner sleeve springs 4d . The increased progression arises from the fact that the bridging of the sleeve springs is pressed against each other over the crests when the coupling halves are rotated and the arch, ie. H. the BiQgeläno, e of the sleeve springs, is shortened.

Der Anschlaghebel 6 ist in F i g. 3 so geformt, daß sich die beiden Blattfederhälften etwa in der Mitte berühren, um dann im weiteren Verlauf zum jeweiligen Ende hin wieder auseinanderzuklaffen, während das Ende 6 a selbst etwa keilförmig ausgebildet ist. Dadurch bekommt der Anschlaghebel das Aussehen eines W-förmigen Stabes. Die in den Ausnehmungen la, 2a befindlichen Hälften des Anschlaghebels6 haben dabei im Querschnitt also Trapezform. Gegenüber gleichen Blattfederstärken des Anschlaghebels nach F i g. 2 sind die Federkräfte der Blattfedern nach F i g. 3 beträchtlich größer, wodurch die Reibdämpfung ebenfalls wesentlich verstärkt wird. Zudem wird auch die übertragungsfähigkeit der Kuppluno, bei angenähert gleicher Biegebeanspruchung der Hülsenfedern 4, 4 a, 4 b, 4 c, 4 d erhöht.The stop lever 6 is shown in FIG. 3 shaped so that the two leaf spring halves touch approximately in the middle, in order to then gape apart again in the further course towards the respective end, while the end 6 a itself is approximately wedge-shaped. This gives the stop lever the appearance of a W-shaped rod. The halves of the stop lever 6 located in the recesses 1 a, 2 a have a trapezoidal shape in cross section. Compared to the same leaf spring strengths of the stop lever according to FIG. 2 are the spring forces of the leaf springs according to FIG. 3 considerably larger, whereby the friction damping is also significantly increased. In addition, the transmission capacity of the coupling is increased with approximately the same bending stress on the sleeve springs 4, 4 a, 4 b, 4 c, 4 d .

Bei allen Kupplungen der geschilderten Art ist es zweckmäßig, die Blattfederstärke der Hülsenfedern von außen nach innen abnehmen zu lassen, so daß die Spannungen bei Normal-Belastung etwa gleichbleibend sind, oder aber die Spannungswerte können nach außen hin um einen geringen Betrag abfallen, da die Außenfedern 4, 4a durch Reibbarkeit etwas mehr belastet werden als die inneren Hülsenfedern.In all couplings of the type described, it is useful to use the To let the leaf spring strength of the sleeve springs decrease from the outside to the inside, so that the stresses under normal load are approximately constant, or else the stress values can drop to the outside by a small amount, since the outer springs 4, 4a are slightly more stressed by friction than the inner sleeve springs.

Claims

Claims: 1. Elastic coupling with slotted sleeve springs, which are inserted in sets in bores, the center of which lies in the parting line between concentrically arranged driving and driven sleeve-shaped coupling halves and in whose slot a stop lever engages around a pivot point outside the sleeve spring is pivotable, whereby the slots of two adjacent sleeve spring sets face each other and coincide with the parting line and the stop lever assigned to the two, designed as a leaf spring, is arranged in the parting line between the sleeve spring sets and has two tangentially directed arms, according to patent application D38413XII / 47c characterized denotes Ge, that in the sleeve spring sets (4, 4 a, b 4, 4 c, 4 d) projecting ends (6a) of the stop lever (6) on both sides with a rounded stop (5, 5a) are provided, whose radius is smaller than the inner radii of the inner sleeve springs (4 d).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the stops (5, 5a) are cylinder sections or halves. 3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the stop lever (6) consists of a flat or several bent leaf springs. 4. A coupling according to claim 3, characterized denotes Ge, that the central portions (6b) of the bent leaf springs (6) at a distance in parallel and whose ends (6a) to o, ence9 contact side by side are inclined. 5. Coupling according to spoke3, characterized in that the leaf springs of the stop lever (6) are bent in a W-shape and are supported against one another with the upper tips. Considered publications: German Patent Specifications No. 612 834, 617 204; U.S. Patent No. 2,081,016; Mitt. Research. GHH Group, Vol. 4, 11.5, April 1936, pp. 123 to 129.