Patentanspruch:
Drehelastische Kupplung mit einer ringförmigen, auf Drehschub beanspruchten Gummischicht,
die mit einem inneren und einem äußeren zur Ein- bzw. Ausleitung des Drehmoments dienenden
Metallring festhaftend verbunden ist, bei dem die Gummischicht sowie innerer und äußerer
Metallring mit annähernd gleichem Neigungswinkel zur Drehachse konisch gestaltet sind und
die Gummischichten und Metallringe axialsymmetrische
Hälften bilden, deren Gummischichten lediglich durch axiales Gegeneinanderspannen
zweier gegenüberliegender, beispielsweise der äußeren Metallringe auf Druck vorspannbar sind
und bei der die Gummischicht durch einen oder mehrere einvulkanisierte freie Zwischenstücke
unterteilt ist und die so gebildeten Gummiringe in ihrer axialen Länge nach außen hin abnehmen,
nach Patent 1259 150, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:
a) die zur Trennfuge hin liegenden Stirnflächen jedes einzelnen ringförmigen Gummiteils
(6 a, la bzw. 6b, Ib) entfernen sich im eingebauten,
vorgespannten Zustand der Kupplung nach außen voneinander,
b) die an sich konisch zulaufenden Metallringe
(3 a, 4 a, Sa bzw. 3 b, 4 b, 5 b) der zueinander
gehörigen Kupplungshälften laufen zu ihrer Trennfuge hin zylindrisch aus.
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Die im Hauptpatent beschriebene drehelastische Kupplung weist eine ringförmige, auf Drehschub beanspruchte
Gummischicht auf, die mit einem inneren und einem äußeren zur Ein- bzw. Ausleitung des
Drehmoments dienenden Metallring festhaftend verbunden ist, bei dem die Gummischicht sowie innerer
und äußerer Metallring mit annähernd gleichem Neigungswinkel zur Drehachse konisch gestaltet sind
und die Gummischicht und Metallringe axialsymmetrische Hälften bilden, deren Gummischichten lediglich
durch axiales Gegeneinanderspannen zweier gegenüberliegender, beispielsweise der äußeren Metallringe
auf Druck vorspannbar sind. Eine derartige Kupplung erreicht große Drehelastizität, die auch bei
Auslenkungen in axialer Richtung nur kleine rückführende Kräfte aufweist, sie ist wirtschaftlich herstellbar
und soll eine hohe Dauerfestigkeit gewährleisten. Es hat sich im praktischen Betrieb bezüglich der
Dauerfestigkeit gezeigt, daß in den Gummischichten Schubspannungsspitzen auftreten, die allmählich zu
Einrissen und schließlich zur Zerstörung der Gummischichten führen. Dies liegt vor allen Dingen daran,
daß im eingebauten Zustand die Gummiflächen aneinander liegen und der dadurch entstehende ungünstige
Kraftverlauf die erwähnten Einrisse hervorruft. Diesen Nachteil hat auch die Ausführungsform des
deutschen Gebrauchsmusters 1 849 089, das im übrigen weitgehend übereinstimmend mit dem Hauptpatent
ausgebildet ist.
Die zusätzliche Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Kraftverlauf der Schubspannung in der
Gummischicht zu ändern und damit die erforderliche Dauerfestigkeit zu erreichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe und schafft eine elastische Kupplung der eingangs beschriebenen Art,
bei der das Neue darin besteht, daß sich die zur Trennfuge hin liegenden Stirnflächen jedes einzelnen
ringförmigen Gummiteils im eingebauten, vorgespannten Zustand der Kupplung nach außen voneinander
entfernen und die an sich konisch zulaufenden Metallteile der zueinander gehörigen Kupplungshälften zu ihrer Trennfuge hin zylindrisch auslaufen.
Der damit erreichte Vorteil besteht darin, daß der Schiebewinkel der einzelnen Gummischichten, über
die axiale Länge gesehen, an jeder Stelle die gleiche Größe hat, da das Verhältnis der radialen Gummidicke zum mittleren Radius stets konstant ist. Die
Schubspannung ist aber dem Schiebewinkel proportional und daher ebenfalls konstant. Damit wird der
Kraftverlauf in den Gummischichten wesentlich verändert und die erforderliche Dauerfestigkeit erreicht.
Die Zeichnung veranschaulicht den axialen Querschnitt einer Ausführungsform der elastischen Kupplung
im vorgespannten Zustand.
Auf einer Antriebswelle 1 ist eine aus zwei unsymmetrischen aber geometrisch ähnlichen Teilen bestehende
elastische Kupplung befestigt. Jedes Kupplungsteil weist einen Innenring 3 a bzw. 3 b, einen
Außenring 4a bzw. 4b und einen Zwischenring 5a
bzw. 5 b auf, der einen Gummikörper in zwei Ringkörper 6a und Ta bzw. 6b und Ib unterteilt. Die
Metallteile 3a, Aa. 5a bzw. 3b, 4b, 5b sind konisch gestaltet. Ihre konischen Anstellwinkel xßv und κει)
nehmen nach außen hin zu, so daß die konischen Begrenzungsflächen der ringförmigen Gummiteile 6a,
la bzw. 6b, Ib sich in„den Scheitelpunkten 2a und
Sb auf der Drehachse der Kupplung treffen. Die
außen konischen Metallteile 3a, 4a, 5a bzw. 3b, 4b, 5 b verlaufen zur Mitte hin zylindrisch. Die zur Mitte
hin liegenden Stirnflächen der ringförmigen Gummiteile 6a. 6b und la Ib entfernen sich nach außen
voneinander.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen