DE1450191A1 - Elastische Kupplung - Google Patents

Description

Elastische Kupplung

Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung zur Drehmoment-Übertragung rait zwei konzentrischen Kupplungshälften aus Metall, \'on denen eine einen Kranz mit radial nach innen gerichteten Rippen aufweist, zwischen denen sich die zu der anderen Kupplungshälfte gehörenden Rippen erstrecken, wobei ein oder beide Rippensätze vorzugsweise annähernd dreieckigen Querschnitt aufweisen, mit einer Anzahl Gummieinsatzstücke, von denen je eine zwischen zwei aufeinanderfolgenden, zu den beiden Kupplungshälften gehörenden Rippen unter Vorspannung angeordnet urd an diesen befestigt ist·

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Bei der relativen winkeligen Verlagerung der einen Kupplungshälfte mit Bezug auf die andere um die Achse wird die Hälfte vier Gummieinsatzstücke auf Druck beansprucht und zwar jedee Einsatzstück * nach einer geraden Linie,, welche die Mittelpunkte der Berührungsflächen zwischen dem Einsatzstück und den Rippen verbindet, zwischen welchen dae Einsatzstück angeordnet ist.

Die andere Hälfte der Einsatsstücke wird dagegen auf Zug beansprucht und sstf&r jedes Eiasatssttiek nach einer geraden Linie» welche die Mittelpunkte der Berührungsflächen zwischen dem Einsatzstück und den Rippen verbindet» zwischen welchen das Einsatzstück angeordnet iat.

Bei der Umkehrung der relativen winkeligen Verlagerung der Kupplungehälften verändern sich die Beanspruehungsraerkmale der Einsatz-» stücke in der Weiset, daß diejenigen! die zuerst auf Druck beansprucht waren,, nnnme.hr auf Zug beansprucht werden, während diejenigen» die zuerst auf Zug beansprucht wares» nunmehr auf Druck beansprucht wer» den. "'.-.-

Die Zugbeanspruchung der Einsatsstüok© wirkt eioh im Sinne ihrer Lösung voa den Rippen aus» was die Zerstörimg der Kupplung sur Folge, hat, besonders» wenn während dee Betriebs sich die durch die lupp« lung übertragene test -plSt slioa co verändert »daß die Zugbeanepraeh« ung den Charakter einee Stοsees annimmt«

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Dieser Hachteil erführt noch eine weitere Steigerung, wenn die durch die Kupplung verbundenen "Bellen nicht ausgefluchtet sind und der durch die Achsen der miteinander verbundenen bellen gebildete Winkel zunimmt, da sich zu den erwähnten dynamischen Wirkungen noch die statischen Wirkungen addieren, die eich aus der Anordnung der Wellen ergeben.

Um diesen Nachteil au vermeiden, ist es bekannt, eine Vorspannung der Qummieinsatzstücke in der Richtung ihrer Beanspruchung vorzusehen, so daß in diesen eine mittlere Anfangsdurchbiegung erzeugt wird, um wenigstens teilweise die mittlere Verschiebung auszugleichen, welche dia zu der einen Kupplungshälfte gehörenden Rippen, mit Bezug auf dio Rippen der anderen Kupplungshälfte während des Betriebs unter der Wirkung der Belastung sowie unter der Wirkung der Verlagerung erfahren können, welche bei den Achsen der miteinander verbundener. Wallen auftreten können.

Sie anfängliche Vorspannung der Gumaieinsatzstücke bei Kupplungen der erwähnten Art ist schwierig durchzuführen.

Es wird daher manchmal su Kompromißlösungen Zuflucht genommen, durch welche den Gummieirsataetückon eine gewisse anfängliche Vorspannung mitgeteilt wird, derart, daß jedes Gummieinsatsstüok auf der einen -Seite an einer Rippe der einen Kupplungshälfte befestigt wird, während die andere Seite an einem der Arme einer V-förmig

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gebogenen metRlliechen Abstützung befestigt wird, welche beim Zusammenbau der Kupplung auf die nächste zur anderen Kuppl\ing3hälfte gehörende Rippe aufgepreßt wird*, die eu diesem Zweck kegelstumpf*..." förmig ist» um die Erweiterung der metalliaohen Abstützung asu be· wirken.

Di· Schwierigkeiten! die anfänglich⁰ Vorspannung der Gummieinsatz» stücke eu ersielen, sind umso grosser» je gröaaer die mittlere länge der Einsatzstücke, 'gemessen «wischen den Rippen der Kupplungshulften» im Verhältnis zu den. Querabmessungen ist, wie dies frei Kupplungen mit einem hohen Grad der Biegsamkeit der Fall ist, bei «eichen die Länge der Gummieinsatzstücke die Mindeatquerabmeesung übersteigt, was durch die Unstabilitat bedingt ist, welche dio Gestaltung der Eineatsetticke infolge der Vorspannung erfährt*

Andererseits ist insbesondere beim Kraftfahrzeugbau die Verwendung: ron elastischen Kupplungen τοη hoher Biegsamkeit erforderläch, um die Verbindung Von Wellen zu erzcöclidhen, deren Achsen zwischen sich einen Winkel von etwa lo° bilden können, der sich während der Kraftübertragung verändern kann, wie diea gewöhnlich bei der übertragunj zwischen dem Getriebe und den fahrbahnrädern des Kraftfahrzeuge der JPoIl ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kupplung der erwähnten Art,weloheleicht mit der erforderlichen Vorspannung der Gummi-

einsätzstlicke unabhängig von deren Länge im Verhältnis zur Mindestquarabmessung hergestellt werden kann.

In einer bekannten Anordnung .dieser Ausbildung (SM I 858 #95) wird durch das Eindringen der Rippen in die Metallplatte eine Vorspannung der diamraieinsatzstUoke erzielt. <

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« eine derartige Vorspannung auf einfache Weise zu erzielen und gleichzeitig eine vulkanisierte Verbindung zwischen beiden Seiten der Qummieinsätzstücke zu erreichen, so dass ein. .-,--Kontakt zwischen den einzelnen Met allteilen vermieden wird.

Biese Aufgabe wird erfindUBgsgemäss dadurch gelöst,, dass die Gummieinsatzstücke zu ihren beiden« radial verlaufenden Seiten an die jeweils anliegenden radialen Rippen anvulkanisiert sind und dass die Oummieinsatzstücke durch Verkleinerung des Kranznach den Vulkanisieren der OunmiieinsatzstUcke sind·

Oernäss einer weiteren bekannten Anordnung (deutsche Patent» sehrtft 492 985) wird zwar auch ein Metall-zu-Metall-lömtakb von Teilen vermieden, jedoch sind dort die Gumroiblöcke bei unbelasfeeter Kupplung nicht vorgespannt·

Die Erfindung wird anschliessand an Hand «ines Äuusö?Uhrungsbei spiels beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Mg, t eiße Aneioht der erfindungegemässen elaetiisohtn Kuppr lung im Axialschnitt; „--

. 5^

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2 eine Ansicht in Kiohtung: de» Eferl» X in Mg. If 5 eine Ansieht im Schnitt nach der Einie IEE-III in Jig.--If ν

Fig. 4 eine auaeinandergezogena sehaubildlione Darstellung Jier beiden taetailiachen Kupplungshälfteni

Fitf. 5 öino Stirnranssicht der erfindungsgemässen Kupplung beim Zm-

Fig. 6 eine Stirnänsicht τοπ zwei au&amoengebaut«n Kupplungen; ^ig»? eine Anaicfht im Schnitt nach der Linie ΛΓΠ*·1ϋ i» Fig. 6.

BIe in Fig. 1-5 dargeeteilte erfindungageisäsee Kupplung beaitzt zwei Bietall;i3cfee KupplungsnSlftea 1 und 2.

DIo ciatallisciiÄ Eupplungehälfte 1. «eiet eineö Era»* j auf, der eui reitior Innenfläc&e ein* Aiizahl Flügel oder Rippen & τβη annähernd drei cofcifjen. Querschnitt;

Die Εϊρρίβη 6 £Fi£. 1 und^ /^^v erstrisekÄn: aie&iiber' 4i* irelle axial» ge dea- Kran»«»· $ ¹^¹* β teilen suaaerdem über das ein*£nd«^- dafa über. '- ^y - ~* ■ "■■ ·';'" ■ ^γ-/ϊ^λ- -■-· - -.-- -. ·:: .■.-..,■·., ..* ■■··-. -,_;

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Der Rippenträgerkranz 3 ist durch Verschweig3en, wie bei 11 dargestellt, oder durch andere an aich bekannte Mittel an drei Speichen oder Armen 4 einer Nabe 5 befestigt, «eiche mit Innennuten zur Anordnung auf einer Welle ausgebildet ist«

Die metallische Kupplungshälfte 2 besitzt eine Habe 7» die alt Innennuten versehen ist und auf ihrer Auesenseite radiale Rippen 8 trägt, deren Zahl gleich derjenigen der Rippen des Kranaes 3 ist.

Die beiden Kupplungehälften 1 und 2 sind in axialer Ausfluohtung so anjs.-iordnot, daß die Rippen 8 der Kupplungehälfte 2 sieh zwischen den Rippen 6 der Kupplungehälfte 1 erstrecken.

Sie Rippen θ der Kupplungshälfte 2 dringen teilweise in den rom Kranz 3 begrenzten Innenraum ein·

Zwischen je zwoi aufeinanderfolgenden Rippen 6 und 8 der beiden Kupplungshälften 1 und 2 ist ein Guomieinsatzstück $ angeordnet, daa mit diesen beiden Rippen haftend verbunden ist (Fig. 2 und 3).

Die Innenfläche des Kranzes 3 i»t erweitert, üb winkelige Verlagerungen «wischen den Achsen der. beiden Kupplungehälften 1 und 2 su ermöglichen und hierbei su vermeiden, das dl« Rippen β der Kupplungshälfte 2 alt des Kran« 3 in Berührung koatmn. _e.\o

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um

Für den Bau einer erfindungagemäeaBn elastischen Kupplung wird sltx Kranz 3 aus einem Metall irerweadet» der ■ innen -mit einer Anzahl raäljaler Rippen 6 versehen Ist.

Ferner wird eine metallische Wa^e 5 verwendet, 41« auf ihrer Aue-Bona«lte eine Anaahl Rippen 8 trägt, deren Zahl gleich derjenigen des Krcmze» 3 ist und die In durch Äie Aöhee d«r »ätee $ Terlaufenäen Ebenen liegen»

Der Kranz J iuad die Hafe* 5 «erden gieicischelg so angeordnet, daß eich die Sippen dee Krause· 3 s«i§eain denjenigen der Babe ? erstrecken.

Zwischen den aufeinanderfolgenden zum Kranz und zur Habe gehörenden Rippen werden Einsät se tücke $ aus RohgumiBi (gomma cruda) preßgeformt und der Gummi Tulkaniaiert, ua eine haftende Verbindung der Einsat»* stücke 9 mit den Rippen 6 und 8 »u erhalten.

Schließlich wird dea Krane 5 in radialer Richtung eine bleibende Verformung, beiepieleweiee durch Ziehen» Bitgeteilt,wodurch die Rippen 6 und θ de· Kraniee 3 und der Sab· 7 einander angenähert »er-· den, BO daß die OuBmieineatsstüeke 9 eine Vorspannung erfahren (Fig. 5). Hierauf wird umr Kranz J mit den Annen oder Speichen 4 der anderen Habe 5

Die UruclcbtaBspruehung des? GuÄEisinoatsetüeke 9, welche durch die ra-

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Vei-formuTig dea Kranzes 3 erhalten wird, τ/ird Infolge dos annähernd dreieckigen Querschnittee der Rippen 6 gleichmäesig verteilt.

Wenn awei gleiche alaatleoh· Kapplungen hintereinander angeordnet «erden» wird ein· Baugruppe erhalten« bei welcher die konische und Yerärehung3fciegsaakeit gegenüber ,jener der beiden Kupplungen verdoppelt ist« Sie erfindungegeaäs·· Kupplung eignet eich zub Bau einer Gruppe von »wei Kupplungen_v da ei· «ine gedrängte Anordnung ναιά eine axiale Länge ergeben« die geringer 1st als diejenige von awei normalen Kupplungen.

Für öae Ersiölen einer Gruppe von «wei Supplungen wird der Rippentrügerkronz 5 des einen Kupplung gleichachsig durch Verechweieaea, trie bei 15 angegeben« oder durch andere an 3ich bekannte Mittel an eines: gleichen Kippenträgirkrani 3·» der «u der anderen Kupplung * befestigt (Fig. 6 und 7).

Rippen 6 dee Kran*·· 3 werden la Ausfluohtung mit den Bippen 6a des anderen Kran*·· Ja angeordnet. . . .

3wioc!ton den Kippen € des Krane©· J erstrecken eich die Β1ρρ·η θ einar möt&llleohen Kupplungtaälft· 2» d«r«n Hab« 7, weloh« alt In· nennuton versehen ict, üb«r dl· eine Seite der beiden Irinie 3 und 5s hinausragt. 2wi*ch*n des Bippea 6a dea anderen Krana·· 3a »r« •treeken ei oh di· Rippen 6a der mtallisohen Kupplune*hHft· 2»» -

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deren Nabe 7at «eiche mit Innennuten versehen ist, über die andere Seite der beiden Kränze 3 und 3& hinausragt. Zwischen den Rippen 6 und θ und zwischen den Rippen 6a und.8a sind zwei Reihen rorgespannter Gummieinaatzstücke $ und 9a angeordnet.

Die Naben 7 und 7a sind miteinander durch ein Kugelgelenk Io verbunden, daa in der Mitte zwischen den Kränzen 3 und 3a angeordnet ist.

Sei der auf diese V.eise erhaltenen Baugruppe bilden die beiden miteinander gekuppelten Rippenträgtrkränze 5 und 3&t die «u den beiden Einzelkupplungen gehören_t ein Gegendruekzwiachenelenent zwischen den beiden Kupplungehalften 2 und 2a der beiden Eineslkupplungen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsfonsen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren.

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Claims (2)

Heue Patentansprüche

1. Elastische Kupplung zur Drehmomentübertragung mit zwei konzentrischen Kupplungshälften aus Metall, von denen eine einen Kranz alt r&dl&l nach innen gerichteten Rippen aufweist, zwischen denen sich die zu der anderen Kupplung«hälft» gehörenden Rippen erstrecken, wobei ein oder beide Rlppens-itze vorzugsweise annähernd dreieckigen Querschnitt aufweisen, mit einer Anzahl G uocii einsät zatücke, von denen Je eines zwischen zwei aufeinanderfolgenden, zu den beiden Kupplung·hülften gehörenden Rippen unter Vorspannung angeordnet und an diesen befestigt 1st, dadurch gekennzeichnet, dass die Ouianl einsetzet Uc ke (9) su Ihren beiden, radial vorlaufenden Selten an die Jeweils anliegenden radialen Rippen anvulkanisiert sind und dass die Ouamieinsatsstücke durch Verkleinerung des Xransdurohaessers nach den Vulkanisieren der GummieinsätzetUoke vorgespannt sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der RippentrKgerkranz O) gleichachsig an einen gleichen Rippentrügerkranz (3a) befestigt ist, der zu einer anderen erfindungegeeEeten Kupplung gehurt, in der Weise, dass die beiden Kupplungen ein Paar bilden, bei welchem jede der beiden Einzelkupplungen sieh In an sich bekannter Weise in Hintereinandersohaltung «lt der anderen Sinze!kupplung befindet.

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?. Verfahren sur Herstellung einer elastischen Kupplung neon Anspruch 1 bic 2, in welcher zwischen den radial nach innen ge» richteten Pappel, eines Ripponträgerkranzes Ouranieinsatzstüoke unter Vorspannung angeordnet sind, daduroh gekennzeichnet, dass die Oummi einsatzstück zwischen den zum Rippenträgerkranz gehörenden Rippen (6) und den zur anderen Kupplunsshä2£e gehSrenäen Rippen (8) foragepresst warden, der Ouaunl bis zur -haftenden Vorbindung der BlnsatzatUcke (9) mit den Rippen (6}-und 8) vulkanisiert wird und der Kranz (3) anßchliessend in radialer Richtung bleibend so verforot wird« dass die Rippen (6 und 8) ßec Kranzes (3) und der Nabe (7) unter Vorspannung der GusäcieinsatzstUoke einander angenähert werden.

kc Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet« dass der Rip· penträgerkranz (3) nach seiner Durchmesserverringerung mit einer Arme (4) aufweitenden Nabe (5) verbunden wird.

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