DE1284711B - Elastische Wellenkupplung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem aus säulenförmigen gummielastischen Ab- schnitten zusammengesetzten polygonalen Ring, dem zwischen den einzelnen Abschnitten Spannhülsen zur Aufnahme der Klauen der Wellenflansche einvulkanisiert sind.
• Für die elastische Verbindung von nicht ausgerichteten bzw. starken Winkelbewegungen unterworfenen Wellenenden, wie dies insbesondere bei Kardanwellen und Peiidelachsen in Kraftfahrzeugen der Fall ist, sind Wellenkupplungen bekannt, die ini wesentlichen aus einem polygonalen Ring aus gummielastischem Werkstoff bestehen. Zwischen den einzelnen säulenförmigen Abschnitten des Polygons sind Spannhülsen aus Metall einvulkanisiert, die zur Aufnahme der Klauen der zu verbindenden Wellenenden dienen. Die Stirnflächen der Gummiabschnitte bzw. der Metallteile verlaufen dabei in Ebenen, die sich im wesentlichen in der Kupplungsachse schneiden, um die einzelnen druckvorgespannten Gummiabschnitte senkrecht in ihrer Längsachse zu beanspruchen und damit ein Ausknicken derselben zu vermeiden.
• Die Gefahr des Ausknickens der Gummiabschnitte ist bei starken Winkelbewegungen der Wellenenden besonders groß, weshalb man bereits verhältnismäßig lang ausgebildete Gummiabschnitte mit metallischen Schalen umgeben hat, welche die Gummiabschnitte gehäuseartig umfassen und damit deren freie Ausdehnung teilweise behindern. Bei solchen Wellenkupplungen kann es jedoch bei überschreitung einer vom Schalendurchmesser abhängigen maximal zulässigen Abwinkelung der Gummiabschnitte zu ein& frühzeitigen Zerstörung derselben kommen.
• Sowohl bei den eingangs beschriebenen Wellenkupplungen als auch bei solchen, die aus lose zwischen abwechselnd mit einer Kupplungsnabe bzw. einem Kupplungsgehäuse verbundenen Metallteilen eingelegten Gummikissen bestehen, weisen die Metallteile etwa in der Mitte ihrer radialen Erstreckung axial verlaufende Erhöhungen auf, die als Folge der durch die Metallteile verlaufenden Bohrungen entstanden sind. Diese mehr oder weniger zylindrischen, über die gesamte axiale Metallteilbreite verlaufende Erhöhuno, der Vulkanisierfläche bringt zwar eine bessere Radialhaftung des Gummiabschnittes mit sich, hat aber bei der axialen Auslenkung des Gummiabschnittes keinen Einfluß auf dessen Haftvermögen., Bei im Gummiwerkstöff einvulkanisierten Spann hülsen, die aus mehreren geprägten Blechteilen zusammengeschweißt sind, ist es darüber hinaus bekannt, im Bereich der Vulkanisierflächen Verr, steifunassicken mit'in die Blechteile einzudrückeh,# um bei starkem Druck eine genügende Steifigkeit der Spannhülsen zu haben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Metallteile der eingangs beschriebenen Kupplungsart zu verbessern, insbesondere soll durch Abbau der Randspannungen im äußeren Teil des Säulenquerschnittes der Gummiabschnitte die Winkelbeweglichkeit der Wellenkupplung erhöht und deren Lebensdauer verlängert werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede der Vulkanisierflächen der Spannhülsen einen in Richtung der säulenförmigen Abschnitte hervorstehenden, radial zur Kupplungsachse sich erstreckenden Vorsprung aufweist. Dadurch werden die üblicherweise im Bereich der Stirnflüchen der Gummiabschnitte auftretenden Spannungen besser verteilt, insbesondere werden die Randspannungen bezogen auf den Querschnitt der Gummiabschnitte gegenüber den im mittleren Querschnittsbereich auftretenden Spannungen herabgesetzt. Nunmehr lassen sich mit Kupplungen kleinerer Baugröße selbst bei größeren Abwinkelungen erheblich höhere Kräfte übertragen. Da diese Kupplungen im wesentlichen im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden und hier der Einbauraum im ,für größere Kupplungen meist nicht gegeben ist, wird 'durch die, erfiudungsgemäße Lösung erstmals die Möglichkeit geschaffen, auf kleinstem Raum die erforderlichen Drehmomente zu Übertragen.
• Vorzugsweise sind die Vorsprünge der Spannhülsen kuppenartig gewölbt, um durch allmählichen Übergang vom Vorsprung zur Vulkanisiergrundfläche den Gummikörper vor Kerbwirkungen zu schützen. Denkbar ist es aber auch, daß die Vorsprünge durch Rippen gebildet werden, wobei die Rippen in radialer Richtung über die Vulkanisierflächen verlaufen.
• Zur weiteren Beeinflussung der Spannungsverteilung und des Spannungsverlaufes, insbesondere zur Vermeidung einer überbeanspruchung des Gummiwerkstoffes wird vorgeschlagen, daß die größte Erstreckung des Vorsprunges in der äußeren Hälfte des säulenförmigen Abschnittes liegt. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen den jeweils benachbarten Vorsprüngen mindestens der mittleren Dicke der säulenförmigen Abschnitte entspricht, um insbesondere bei axialer Auslenkung der Abschnitte ein Abscheren derselben zu vermeiden.
• Für die Erfindung ist es unbedeutend, welche Art von Spannhülsen zwischen die säulenförmigen Gummiabschnitte des Polygons einvulkanisiert sind. Die Vorsprünge können mit den Spannhülsen ein Stück bilden oder aber durch Schweißen, Löten od. dgl. mit den Spannhülsen verbunden sein. Bestehen die Spannhülsen in an sich bekannter Weise aus zwei Halbschalen, so können die Vorsprünge gleichzeitig während der übrigen Foringebung der Halbschalen in die Vulkanisierflächen mit eingeprägt oder eingestanzt werden. Bei gegossenen Spannhülsen wird man die Vorsprünge zweckmäßigerweise ohne scharfe übergänge mit angießen. Bei beiden Ausführungen wird gleichzeitig durch zusätzliche Versteifung die Belastbarkeit der Spannhülsen verbessert.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt und -zwar zeigen die F i g. 1 bis 4 jeweils einen säulenförmigen gununielastischen Abschnitt mit den beiden metallischen Spannhülsen, an dii,-, sich- weitere Abschnitte anschlie-'ßi#n, wobei sechs'solcher Abschnitte zu einem polygonalen Ring Diner- elastischen--Wellenkupplung zusammengesetzt sind. - Der säulenförmigge gummielastische Abschnitt 1 ist mit den Spannhülsen 2, 3 durch Vulkanisation verbunden, wobei die Spannhülsen 2, 3 aus Halbschalen 4, 5 zusammengesetzt sind. Mit der strichpunktierten Linienführung sind Vorsprünge in Form von kuppenartigen Wölbungen 6, 7 der Spannhülsen 2, 3 dargestellt, die sich in Richtung des säulenförmigen Ab- schnittes 1 erstrecken. Die größten Erstreckungen 8,9 der Wölbungen 6, 7 liegen in der äußeren Hälfte des säulenförinigen Abschnittes 1, wie in den F i g. 1 und 3 dargestellt ist. F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Segment des polygonalen Ringes nach F i g. 1. In den F i g. 3 und 4 sind die Vorsprünge 10, 11 als relativ dünne Rippen ausgebildet, die mit den Spannhülsen 2, 3 durch Schweißen verbunden und - wie besonders aus F i g. 4 ersichtlich - auf halber Breite der Spannhülsenteile 2, 3 angeordnet sind. Aus den F i g. 1 und 3 ist weiterhin zu entnehmen, daß die kuppenartigen Wölbungen 6, 7 bzw. die Rippen 10, 11 sich symmetrisch aus den Spannhülsen 2, 3 in Richtung der benachbarten säulenförmigen Abschnitte erstrecken. Die Wölbungen 6, 7 der Spannhülsen 2, 3 nach F i g. 1 sind aus den Schalenhälften 4, 5 durch Prägen herausgearbeitet.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Elastische Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem aus säulenförmigen gummielastischen Abschnitten zusammengesetzten polygonalen Ring, bei dem zwischen den einzelnen Abschnitten Spannhülsen zur Aufnahme der Klauen der Wellenflansche einvulkanisiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vulkanisierflächen der Spannhülsen (4, 5) einen in Richtung der säulenförmigen Ab- schnitte (1) hervorstehenden, radial zur Kupplungsachse sich erstreckenden Vorsprung (6, 7, 10, 11) aufweist.
2. 2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge kuppenartige Wölbungen (6, 7) sind. 3. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge Rippen (10, 11) sind. 4. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Erstreckung des Vorsprunges (6, 7, 10, 11) in der äußeren Hälfte des säulenfönnigen Abschnittes (1) liegt. 5. Elastische Wellenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den jeweils benachbarten Vorsprüngen (6, 7, 10, 11) mindestens der mittleren Dicke der säulenförmigen Abschnitte (1) entspricht.