DE1450096B2

DE1450096B2 - Als Schwingungsdämpfer wirkende elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE1450096B2
Application number: DE19641450096
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Croset, Louis Paul, Forch (Schweiz)
Priority date: 1963-03-14
Filing date: 1964-03-07
Publication date: 1970-07-09
Also published as: AT250102B; GB1000396A; SE308228B; BE645029A; US3257825A; DE1450096A1; NL6402552A; CH406742A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Schwingungsdämpfer wirkende elastische Wellenkupplung, bestehend aus zwei kreisförmigen, zueinander koaxialen Kupplungsnaben, deren eine radial nach außen ragende, in Axialebene liegende Zungen und deren andere radial nach innen ragende, in Axialebene liegende Zungen trägt, wobei jeweils eine Zunge der einen Kupplungshälfte zwischen zwei Zungen der anderen Kupplungshälfte eingreift und im Querschnitt kreisförmige, elastische Blöcke in den durch die beiderseitigen Zungen gebildeten Zellen liegen, die senkrecht zu den Zungen durch parallele Wandungen abgeschlossen sind, in denen die Blöcke an allen Zellwandungen anliegen und der Übergangsradius zwischen Nabe und Zunge den elastischen Blöcken angepaßt ist. Bei einer derartigen Kupplung wird es als nachteilig angesehen, daß sie nur kleine Drehwinkel zwischen den beiden Kupplungshälften zuläßt und zudem relativ hart oder starr ist, also nur eine geringe Ansprechempfindlichkeit zeigt.

Schließlich wird auch bemängelt, daß die Außenflächen der Blöcke bei der Drehung der Kupplungshälften gegeneinander in die zwischen diesen ausgebildeten Spalte gedrückt und dabei gequetscht und beschädigt werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Wellenkupplung der genannten Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise mehrere elastische Blöcke in einer Zelle angeordnet sind und die elastischen Blöcke gegenüber dem Blockdurchmesser verkleinerte kreisförmige Endflächen und eine gegenüber der Blockhöhe verkürzte zylindrische Gestalt aufweisen, wobei die Übergangsflächen konisch ausgebildet sind.

Auf Grund der konischen, ringförmigen Endflächen ist ein Eindringen in die für die Drehbewegung notwendigen Schlitze zwischen den beiden Kupplungshälften praktisch nicht mehr möglich, da sich das Material der Blöcke selbst bei stärkster Belastung höchstens bis an diese Schlitze oder Spalte ausdehnt. Im übrigen können diese Spalte bei der in Frage stehenden Kupplungsart sehr schmal gehalten werden. Durch die neue Gestalt der Blöcke, die man etwa als an beiden Seiten angefaste Kreiszylinder bezeichnen könnte, ist die an der Zellenwandung anliegende Mantelfläche stark verringert. Mit dem dabei in seiner Masse reduzierten Umfangsbereich ist eine höhere Ansprechempfindlichkeit der Kupplung verbunden, die insbesondere bei relativ geringer Belastung von Vorteil ist.

Wie bereits erwähnt, ist die Verwendung mehrerer elastischer Blöcke in einer Zelle bereits bekannt, jedoch handelt es sich bei der vorbekannten Ausführung um eine andere Art von Kupplungen, nämlich um eine Ausführung mit mehreren auf Bolzen einer Kupplungshälfte aufgezogenen elastischen Ringen. Der Querschnitt dieser Ringe ist trapezförmig. Ein Unterschied besteht darin, daß bei dieser bekannten Ausführung die Hälfte jeden Ringes unbelastet bleibt.

Abgesehen von der Auswahl des elastischen Materials stützt sich die Charakteristik der Kupplung gemäß der Erfindung nicht nur auf die gewählte Zellenzahl, sondern die Größe oder der Durchmesser jedes Blocks und die Anzahl der Blöcke pro Zelle erlauben eine bessere Anpassung an gegebene Betriebsverhältnisse.

Die Blöcke sind massiv, d. h., sie weisen über die in der Praxis kaum zu vermeidenden geringfügigen Poren keinerlei Bohrungen oder Hohlräume auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der Abschnitt der Blöcke mit großem Durchmesser eine Höhe von 0,45 bis 0,55 D, die Endflächen einen Durchmesser von 0,5 bis 0,6 D und der konische Abschnitt eine Höhe von 0,2 bis 0,3 D auf.

In zweckmäßiger Weiterbildung liegen die elastischen Blöcke mit einer Vorspannung an den Zellwänden an, welche 3 °/o in der Durchmesser- und der Breitenrichtung nicht überschreitet.

Eine Ausführungsform der Kupplung nach der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt der Kupplung entlang der Radialebene I-I gemäß F i g. 2 und

Fig. 2 eine Ansicht der Kupplung, bei der die Endplatte entfernt ist.

Die Kupplung besteht aus zwei konzentrischen Kupplungshälften. Die innere Kupplungshälfte 10 trägt die Zungen 11 und ist von der Kupplungshälfte 12 umgeben, an der die Zungen 13 angeordnet sind. Die äußere Kupplungshälfte 12 ist mit Bolzen 14 an einem Wellenflansch 16 befestigt, der seinerseits mit einer Hülse 17 verbunden ist. Jede Zunge an einer Kupplungshälfte ist in der Mitte zwischen zwei Zungen der anderen Kupplungshälfte angeordnet, so daß zwischen den Zungen Zellen ausgebildet sind.

Jede Zelle weist drei massive Gummiblöcke auf, und die Zellen sind durch eine Endplatte 18 abgeschlossen, die mit Bolzen 19 an der äußeren Kupplungshälfte 12 befestigt ist. Jeder Block ist von einer zylindrischen Umfangsfläche 22, zwei kreisförmigen Endflächen 23, 24 und zwei Mantelflächen 26, 27 eines die Fläche 22 mit den Endflächen 23, 24 verbindenden Kegelstumpfs begrenzt. Bei einem Blockdurchmesser D beträgt die Höhe W des einzelnen Blockes 0,5 D, der Durchmesser E der Endfläche 0,55 D und die Höhe P der zylindrischen Umf angsfläche 0,25 D. Die Endflächen berühren einander und/oder den Flansch 16 oder die Platte 18. Die Fußteile der Zungen sind abgerundet, und ihr Radius entspricht der halben Höhe der Zellen in radialer Richtung, bezogen auf die Mittellinie der Kupplung.

Die Anzahl der Zellen kann beliebig gewählt sein, beispielsweise zwischen sechs und sechzehn oder mehr. In einer Kupplung mit nur sechs Zellen beträgt der Öffnungswinkel 60° und in einer Kupplung mit sechzehn Hohlräumen 22,5°, so daß bei einer maximalen Stauchung von beispielsweise 25 °/o die Kupplungshälften etwa 15° bzw. 5,6° gegeneinander drehbar sind.

Üblich ist die Anordnung von 2, 3, 4 oder 5 Blökken in einer Zelle. Es ist aber auch möglich, eine Kupplung herzustellen, die nur einen Block, oder, falls erwünscht, sechs Blöcke pro Zelle aufweist.

Die Blöcke berühren die die Zellen axial begrenzenden Wände des Flansches 16 und der Endplatte 18 mit einer Vorspannung von 1 bis 1,5 °/o, um zu sichern, daß die Blöcke sowohl im belasteten als auch im unbelasteten Zustand in der richtigen Lage gehalten werden. Obgleich unter Belastung die Endflächen der Blöcke leicht elliptisch verformt werden, berühren die konischen Abschnitte 26, 27 die Hohlraumwände nicht und ermöglichen eine Erhöhung der Blockver-

formung um 100 %, gegenüber den zylindrischen Blöcken.

Die Zungen können, falls erwünscht, gehärtet sein. Die Verwendung sich verjüngender anstatt paralleler Zungen ergibt ein etwas größeres Volumen der Zellen und damit einen erhöhten Drehwinkelausschlag zwischen den Kupplungshälften sowie eine Gewichtsverminderung. Die Erhöhung des Drehwinkels beträgt 5 o/o.

Claims

Patentansprüche:

1. Als Schwingungsdämpfer wirkende elastische Wellenkupplung, bestehend aus zwei kreisförmigen, zueinander koaxialen Kupplungsnaben, deren eine radial nach außen ragende, in Axialebene liegende Zungen und deren andere radial nach innen ragende, in Axialebene liegende Zungen trägt, wobei jeweils eine Zunge der einen Kupplungshälfte zwischen zwei Zungen der anderen Kupplungshälfte eingreift und im Querschnitt kreisförmige elastische Blöcke in den durch die beiderseitigen Zungen gebildeten Zellen liegen, die senkrecht zu den Zungen durch parallele Wandungen abgeschlossen sind, in denen die Blöcke an allen Zellwandungen anliegen und der Übergangsradius zwischen Nabe und Zunge den elastischen Blöcken angepaßt ist, dadurchgekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mehrere elastische Blöcke in einer Zelle angeordnet sind und die elastischen Blöcke gegenüber dem Blockdurchmesser (£>) verkleinerte kreisförmige Endflächen (23, 24) und eine gegenüber der Blockhöhe (W) verkürzte zylindrische Gestalt (22) aufweisen, wobei die Übergangsflächen (26, 27) konisch ausgebildet sind.

2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Blöcke mit großem Durchmesser (D) eine Höhe von 0,45 bis 0,55 D, die Endflächen (23, 24) einen Durchmesser von 0,5 bis 0,6 D und der konische Abschnitt (22) eine Höhe von 0,2 bis 0,3 D aufweisen.

3. Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Blöcke mit einer Vorspannung an den Zellwänden anliegen, welche 3 % in der Durchmesserund der Breitenrichtung nicht überschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen