DE1525381C

DE1525381C - Flexible coupling for two essentially coaxial shafts

Info

Publication number: DE1525381C
Authority: DE
Inventors: Jean Hector Ernest Mennecy Louette (Frankreich). F16d 13-68
Original assignee: S.A.M.I. Societe dApplications de Moulages Industrieis S.A., Malesherbes, Loiret (Frankreich)
Publication date: 1971-11-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Kupplung zum Verbinden von zwei im wesentlichen gleichachsigen Wellen, an denen zwei einander gegenüberliegende Kupplungsflansche befestigt sind, welche an ihren einander zugewandten Stirnseiten einander gegenüberstehende radiale flügelartige Vorsprünge aufweisen, in deren Zwischenräume Zähne eines elastischen Zahnkranzes eingreifen, der die beiden Kupplungsflansche am Umfang umfaßt und mit einem axial gesicherten Ring in seiner Eingriffslage gehalten ist. The invention relates to a flexible coupling for connecting two essentially coaxial shafts to which two opposing coupling flanges are attached, which on their facing end faces opposing radial wing-like projections have, in the interstices of which teeth of an elastic ring gear engage, which the comprises two coupling flanges on the circumference and is held in its engaged position with an axially secured ring.

Es ist eine elastische Kupplung für zwei im wesentlichen gleichachsige Wellen bekannt, bei der die Verbindung von zwei einander gegenüberliegenden Kupplungsflanschen, die jeweils an ihren einander zugewandten Stirnflächen eine Anzahl radialer, im gleichen Winkelabstand voneinander angeordneter Vorsprünge aufweisen, mittels eines Zahnkranzes aus einem elastischen nachgiebigen Werkstoff hergestellt wird, der um den Umfang der beiden Kupplungsflansche so herumgelegt ist, daß die Zähne dieses Zahnkranzes jeweils zwischen Paare von zwei benachbarten Vorsprüngen eingreifen. Der Zahnkranz ist dabei einstückig mit einer flexiblen, widerstandsfähigen Armatur versehen, deren Enden mittels einer geeigneten Vorrichtung miteinander verbunden sein sollen, beispielsweise mittels eines Scharnieres u. dgl.An elastic coupling for two essentially coaxial shafts is known, in which the connection of two opposing coupling flanges, each on their one another facing end faces a number of radial, arranged at the same angular distance from one another Have projections, produced by means of a toothed ring made of an elastic, resilient material is, which is placed around the circumference of the two coupling flanges so that the teeth of this Sprocket engage between pairs of two adjacent projections. The ring gear is provided in one piece with a flexible, resistant fitting, the ends of which by means of a suitable device should be connected to one another, for example by means of a hinge and the like.

Diese bekannte Ausbildungsform ist insofern nachteilig, weil derartige Verbindungsvorrichtungen zum Vereinigen der beiden Enden der Armatur miteinander bekanntlich äußerst empfindlich gegen das Auftreten der unter Umständen erheblichen Zentrifugalkräfte sind und bei einem Bruch derselben der Kupplungszahnkranz unter der Wirkung dieser Zentrifugalkräfte abgeschleudert wird. Außerdem hat das Antriebsdrehmoment auf die elastischen Zähne des Kupplungszahnkranzes die Wirkung, daß diese bestrebt sind, sich aus ihrer Lage zu versetzen, so daß auch hierbei sehr erhebliche Kräfte auftreten und aufzunehmen sind. Ferner ergeben sich infolge von Vibrationen und anderen Verschiebungen eine schnelle Abnutzung der genannten Verbindungsvorrichtungen. Da das Anbringen des elastischen Kupplungszahnkranzes an den Kupplungsflanschen ein weites Öffnen desselben erfordert, kann nur eine verhältnismäßig dünne Armatur vorgesehen werden, die also nur geringe Kräfte aufnehmen kann. Auch kann sich die Armatur beim Öffnen verformen, so daß sie im wieder geschlossenen Zustand nicht mehr eine genaue Kreisform annimmt. Dadurch entsteht eine Unrundheit, die beim Umlauf der gekuppelten Wellen nachteilige Unwuchtkräfte hervorruft.This known embodiment is disadvantageous because such connecting devices for Combining the two ends of the fitting is known to be extremely sensitive to that Occurrence of the possibly considerable centrifugal forces and in the event of breakage of the Clutch ring gear is thrown off under the action of these centrifugal forces. Besides, that has Drive torque on the elastic teeth of the clutch ring gear has the effect that this strives are to move out of their position, so that here, too, very considerable forces occur and are to be included. Furthermore, vibrations and other displacements result in a rapid wear of said connecting devices. As the attachment of the elastic coupling ring gear requires a wide opening of the same at the coupling flanges, only one can relatively thin armature can be provided, which can therefore only absorb small forces. Also can deform the valve when it is opened, so that it no longer has a takes on an exact circular shape. This creates an out-of-roundness that occurs when the coupled shafts revolve causes disadvantageous imbalance forces.

Bei einer weiteren bekannten Kupplung der vorliegenden Art (französisches Patent 839 967) ist die Sicherung des den Zahnkranz in seiner Eingriffslage haltenden Umfangsringes dadurch gegeben, daß dieser Umfangsring einstückig mit einem seitlichen radialen Flansch versehen ist und somit die Form einer Kappe aufweist, die an einem der Kupplungsflansche dadurch gehalten wird, daß der radiale Flansch von Außen her an dem betreffenden Kupplungsflansch lösbar angeschraubt ist. Eine derartige Ausführungsform hat den Nachteil, daß man diese Kappe mit Bezug auf eine der beiden Wellen einstellen muß und" nicht bezüglich des Zahnkranzes selber. Hierdurch ergibt sich leicht eine schlechte Halterung und Führung, da die beiden einander gegenüberstehenden Wellen bei der Antriebsübertragung Schwingungsbewegungen gegeneinander ausüben können, wie sie normalerweise stets dann eintreten, wenn zwischen zwei Wellen eine elastische Kupplung vorgesehen wird. Darüber hinaus wird das Aufsetzen der Kappe auf den Zahnkranz ohne Führung durchgeführt, so daß leicht Verformungsspannungen eintreten können, die sich dann nachteilig auf die normale Wirkung des elastischen Zahnkranzes auswirken müssen.In another known coupling of the present type (French patent 839 967) is the Securing of the ring gear holding the ring gear in its engaged position given by the fact that this circumferential ring is provided in one piece with a lateral radial flange and thus the shape has a cap which is held on one of the coupling flanges in that the radial The flange is detachably screwed from the outside to the coupling flange in question. Such a one Embodiment has the disadvantage that you adjust this cap with reference to one of the two shafts must and "not with regard to the ring gear myself. This easily results in poor support and guidance, since the two are opposite one another Waves exert vibratory movements against each other during drive transmission can, as they normally always occur when there is an elastic wave between two waves Coupling is provided. In addition, the cap is placed on the ring gear without a guide carried out so that deformation stresses can easily occur, which are then disadvantageous the normal action of the elastic ring gear.

ίο Bekannt ist weiterhin (französisches Patent 827 781), bei einer elastischen Kupplung zur Verbindung von zwei zueinander axial ausgerichteten Wellenstumpfen die formschlüssige Sicherung zwischen Zahnkranz und Halteringteilen dadurch zu bewirken, daß eine Anzahl radialer Vorsprünge des Zahnkranzes in diesem Halteringteil eingreifen. In diesem Fall ist einteilig an einem der beiden Kupplungsfi ansehe eine axiale hülsenartige Verlängerung ausgebildet, die radiale Aussparungen für die Aufnähme der radialen Zahnkranzvorsprünge aufweist. Dadurch ist ein umständliches Arbeiten beim Zusammensetzen bzw. Auseinandernehmen der Kupplung bedingt, da man entweder zunächst einen der Kupplungsflansche auf der betreffenden Welle anbringen, dann den Zahnkranz einsetzen und schließlich den anderen Kupplungsflansch befestigen muß, wobei die beiden Wellen voneinander zu trennen sind, was durchaus nicht immer möglich ist, oder da man dann, wenn man die beiden Wellen und die von denselben gehaltenen Kupplungsflansche unverändert läßt, den elastischen Zahnkranz einführen und mit den radialen Vorsprüngen in die gewünschte Stellung verbringen muß. Ein derartiger Zusammenbau bzw. Auseinanderbau ist naturgemäß mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, wobei es ferner erforderlich ist, für den einzuführenden Zahnkranz ein außerordentlich weiches Material zu verwenden, das sich während der Übertragung der Kräfte bzw. Drehmomente sehr schnell abnutzen wird.ίο Is still known (French patent 827 781), with a flexible coupling for connecting two axially aligned Shaft stub to effect the form-fitting securing between the ring gear and retaining ring parts by that a number of radial projections of the ring gear engage in this retaining ring part. In In this case, an axial sleeve-like extension is integral to one of the two clutch fins formed, which has radial recesses for receiving the radial ring gear projections. This means that it is laborious to work when assembling or disassembling the coupling conditional, since you either first attach one of the coupling flanges to the shaft in question, then insert the ring gear and finally attach the other coupling flange, whereby the two waves are to be separated from each other, which is by no means always possible, or there then if you keep the two shafts and the coupling flanges held by them unchanged lets insert the elastic ring gear and with the radial projections in the desired position must spend. Such an assembly or disassembly is of course considerable Difficulties associated with it, it is also necessary for the ring gear to be inserted to use extremely soft material that changes during the transmission of forces or torques will wear out very quickly.

Soweit es bekannt ist (USA.-Patent 2 698 529), bei einer elastischen Kupplung zur Verbindung von zwei axial zueinander ausgerichteten Wellenstumpfen einen die Kupplungsflansche umfassenden Ringteil an seiner Innenseite mit radial vorstehenden Zapfenelementen zu versehen, dienen letztere nicht zur axialen Halterung eines Zahnkranzes aus elastischen Werkstoff, dessen Zähne in Flügelansätze der Kupplungsflansche eingreifen, sondern zur radialen Halterung von starren Anschlagelementen zwischen den Stirnseiten der Kupplungsflansche.As far as it is known (US Pat. No. 2,698,529), with a flexible coupling for connecting two axially aligned shaft stubs a ring part comprising the coupling flanges to provide on its inside with radially protruding pin elements, the latter are not used for axial mounting of a ring gear made of elastic material, the teeth of which are in wing approaches of the coupling flanges intervene, but for the radial support of rigid stop elements between the Front sides of the coupling flanges.

Bekannt ist schließlich (belgisches Patent 650 303) die Anordnung eines radialen Zapfen, der als Führungsstift für ein axiales Zusammensetzen und lösbares radiales Sperren einer starren Stangenkupplung dient.Finally, is known (Belgian patent 650 303) the arrangement of a radial pin, which acts as a guide pin for an axial assembly and releasable radial locking of a rigid rod coupling serves.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungsformen von elastischen Kupplungen das Zusammen- und Auseinanderbauen der Kupplung inThe invention is now based on the object while avoiding the disadvantages of the known embodiments of flexible couplings the assembly and disassembly of the coupling in

einfachster Weise ohne Notwendigkeit einer Veränderung der Lage der miteinander zu verbindenden beiden Wellenstumpfe durchführen zu können, so daß gleichzeitig der elastische Zahnkranz sicher'gehalten und für eine langdauernde, einwandfreie Übertragung auch hoher Drehmomente geeignet ist Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Hai' tering in an sich bekannter Weise an seiner Innen fläche wenigstens einen radial nach innen berichtetenin the simplest way without the need to change the position of the elements to be connected to be able to carry out both stub shafts, so that at the same time the elastic ring gear is held securely and is suitable for long-term, flawless transmission of even high torques This object is achieved in that the halter ring in a manner known per se on its inside surface at least one reported radially inward

Zapfen aufweist, der in eine Bohrung des elastischen Zahnkranzes eingreift, deren Durchmesser dem Zapfen angepaßt ist und die mit einer der Stirnseiten des elastischen Zahnkranzes durch eine Nut verbunden ist, deren Breite etwas geringer als der Durchmesser des Zapfens ist.Has pin which engages in a bore of the elastic ring gear, the diameter of which corresponds to the pin is adapted and which is connected to one of the end faces of the elastic ring gear by a groove whose width is slightly less than the diameter of the pin.

Die Erfindung ergibt im wesentlichen folgende Vorteile.The main advantages of the invention are as follows.

Einerseits ist eine sichere axiale Führung des Halteringes dann gewährleistet, wenn man diesen Ring auf den elastischen Zahnkranz aufschiebt und in seine endgültige Arbeitslage verbringt. Hierdurch kann man nicht nur den Ring auf dem elastischen Zahnkranz selber in der gewünschten Weise einstellen, sondern diese Einstellung in axialer Richtung auch noch genau festlegen. Jegliche bei einem derartigen Zusammensetzen dieser Teile zusätzlich mögliche Verformung derselben ist mit Sicherheit ausgeschlossen. Andererseits wird auch noch eine elastische Sperre bewirkt, sobald der Zapfen in die am inneren Ende der zugeordneten Nut vorgesehene Bohrung eingerastet ist. Auch das Auseinandernehmen der Teile beim Abziehen des Halteringes erfolgt in gleicher sicherer und verformungsfreier Weise, indem man den Zapfen in axialer Richtung aus der genannten Bohrung herauszieht und in der Nut geführt aus dem Zahnkranz herausbewegt. Ferner braucht der Zahnkranz keinesfalls aus einem sich schnell abnutzenden weichen Werkstoff zu bestehen; die elastische Nachgiebigkeit des Zahnkranzes braucht lediglich so groß zu sein, daß es möglich ist, ein Umlegen dieses Teiles um die flügelartigen Vorsprünge an den Stirnseiten der beiden Kupplungsflansche durchführen zu können. Der Haltering wird somit lediglich durch die elastische Aufnahme des Zapfens in der genannten Bohrung sicher gehalten und kann trotzdem ohne Verwendung von Werkzeugen durch einfache Handgriffe vom Zahnkranz abgeschoben bzw. auf denselben wieder aufgesetzt werden.On the one hand, a secure axial guidance of the retaining ring is guaranteed if you have it Ring slides onto the elastic ring gear and spends in its final working position. Through this you can not only adjust the ring on the elastic ring gear yourself in the desired way, but also precisely define this setting in the axial direction. Anything with one of these If these parts are put together, additional possible deformation of the same is definitely excluded. On the other hand, an elastic lock is also effected as soon as the pin is in the am inner end of the associated groove provided bore is engaged. Even taking it apart the parts when pulling off the retaining ring takes place in the same safe and deformation-free manner, by pulling the pin out of said hole in the axial direction and guiding it in the groove moved out of the ring gear. Furthermore, the ring gear doesn’t need to be a single unit to consist of fast-wearing soft material; the elastic resilience of the ring gear only needs to be so large that it is possible to fold this part around the wing-like projections to be able to carry out on the front sides of the two coupling flanges. The retaining ring will thus held securely only by the elastic receptacle of the pin in the said bore and you can still remove the gear rim with simple movements without the use of tools pushed off or placed on the same again.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe invention is illustrated below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail. In the drawings shows

F i g. 1 eine schaubildliche auseinandergezogene Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 1 is a diagrammatic exploded view of a first embodiment of the invention;

F i g. 2 im oberen Teil einen Querschnitt und im unteren Teil eine Stirnansicht in Achsrichtung der Ausführungsform nach F i g. 1,F i g. 2 in the upper part a cross section and in the lower part an end view in the axial direction of FIG Embodiment according to FIG. 1,

F i g. 3 einen axialen Schnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 undF i g. 3 shows an axial section through the embodiment according to FIG. 1 and 2 and

Fig. 4 eine schaubildliche auseinandergezogene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 4 is a perspective exploded view of a further embodiment of the invention.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Kupplung umfaßt zwei Kupplungsflansche 11 und 12, die jeweils eine Nabe 13 bzw. 14 aufweisen, welche zur Befestigung der Kupplungsflansche an den Enden der Wellenstumpfe 15 bzw. 16 dienen. Jeder Kupplungsflansch weist an der der Nabe gegenüberliegenden Seite acht radiale, flügelartige Vorsprünge 18 bzw. 19 auf, die winkelmäßig im gleichen Abstand voneinander sternförmig angeordnet sind. Die beiden Kupplungsflansche sind so auf die Wellenstumpfe aufgesetzt, daß die Vorsprünge 18 und 19 einander mit einem Abstand 20 (F i g. 3) voneinander gegenüberliegen. The in the F i g. 1 to 3 coupling shown comprises two coupling flanges 11 and 12, each have a hub 13 or 14, which is used to attach the coupling flanges to the ends of the Stub shafts 15 and 16 are used. Each coupling flange points to the one opposite the hub Page eight radial, wing-like projections 18 and 19, which are angularly equidistant from one another are arranged in a star shape. The two coupling flanges are so on the stub shaft placed so that the projections 18 and 19 are opposite each other at a distance 20 (Fig. 3).

Als elastisches Kupplungsorgan dient ein Zahnkranz 22 aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff, wie Gummi oder Kunststoff; dieser Zahnkranz hat die Form eines Bandes 23 mit acht Zähnen 24, die mit dem Band einstückig sind, wobei jeder Zahn ein Profil entsprechend dem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen eines Kupplungstellers aufweist. A toothed ring 22 made of an elastically flexible material serves as the elastic coupling element, like rubber or plastic; this ring gear has the shape of a belt 23 with eight teeth 24, the are integral with the band, each tooth having a profile corresponding to the space between has two adjacent projections of a coupling plate.

Wenn die Kupplungsflansche sich in ihrer richtigen Lage befinden, dann wird der Zahnkranz 22, dessen Breite der lichten Weite zwischen den Kupplungsflanschen entspricht, über den Umfang der Kupplungsflansche gewickelt, so daß sich je ein Zahn 24 zwischen zwei Vorsprünge der Kupplungsflansche befindet, in radialer Richtung durch die Vorsprünge und in axialer Richtung durch die Stirnflächen der Kupplungsflansche festgelegt. Die beiden Enden 26 und 27 des Zahnkranzes 22 sind dabei einander benachbart. If the coupling flanges are in their correct position, then the ring gear 22, its Width corresponds to the clear width between the coupling flanges, over the circumference of the coupling flanges wound so that there is a tooth 24 between two projections of the coupling flanges is located, in the radial direction through the projections and in the axial direction through the end faces of the Coupling flanges set. The two ends 26 and 27 of the ring gear 22 are adjacent to one another.

Die Kupplung umfaßt ferner einen in sich geschlossenen Haltering 28, z. B. aus Metall, welcher vor dem Zusammenbau über einen der Wellenstumpfe gesteckt wird. Der innere Durchmesser dieses Ringes entspricht dem äußeren Durchmesser des Zahnkranzes, der von dem Haltering umfaßt und in seiner Lage gehalten wird. Der Zahnkranz kann Zentrifugalkräfte und die durch die Kupplung zu übertragende Drehmomente ohne weiteres aufnehmen.The coupling also includes a self-contained retaining ring 28, e.g. B. made of metal, which is placed over one of the stub shafts before assembly. The inner diameter of this ring corresponds to the outer diameter of the ring gear, which is surrounded by the retaining ring and in its Location is held. The ring gear can generate centrifugal forces and those to be transmitted through the clutch Record torques easily.

Der Haltering 28 ist an seiner inneren Umfangsfläche mit wenigstens einem radial nach innen gerichteten Zapfen 30 versehen, der in eine Bohrung 31 des elastischen Zahnkranzes 22 eingreift, deren Durchmesser dem Zapfen 30 angepaßt ist und die mit einer der Stirnseite des Zahnkranzes 22 durch eine Nut 32 verbunden ist, deren Breite etwas geringer ist als der Durchmesser des Zapfens. Beim Aufschieben des Ringes 28 greift der Zapfen 30 in die Nut 32 ein und kann auf Grund der Elastizität des Zahnkranzwerkstoffes in derselben bis in die Bohrung 31 verschoben werden, in der er wiederum auf Grund der Werkstoffelastizität sicher gehalten ist.The retaining ring 28 is on its inner circumferential surface with at least one radially inwardly directed Pin 30 is provided which engages in a bore 31 of the elastic ring gear 22, the diameter of which is adapted to the pin 30 and which is connected to one of the end faces of the ring gear 22 by a groove 32 is connected, the width of which is slightly less than the diameter of the pin. When the Ring 28 engages the pin 30 in the groove 32 and can due to the elasticity of the ring gear material be moved in the same up to the bore 31, in which it is again due to the elasticity of the material is kept safe.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die im wesentlichen derjenigen nach F i g. 1 bis 3 entspricht. Jeder Kupplungsflansch 11 und 12 weist jedoch nur vier radiale Vorsprünge 41 bzw. 42 auf, die in axialer Richtung länger sind als bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3, jedoch etwas kürzer als die Breite des Zahnkranzes 22, der wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3 acht Zähne aufweist. Die Kupplungsflansche sind so eingestellt, daß jeder Vorsprung an einem Kupplungsflansch dem Zwischenraum zwischen zwei Vorsprüngen des anderen Kupplungsflansches gegenübersteht. Der Zahnkranz 22 wird sodann um die Kupplungsflansche herumgelegt, so daß jeweils ein Zahn 24 derselben sich in dem Raum zwischen zwei Vorsprüngen 41 und 42 der Kupplungsflansche befindet, wobei jeder Zwischenraum zwischen benachbarten Zahnkranzzähnen jeweils nur einen einzigen Vorsprung der Kupplungsflansche aufnimmt. Auf diese Weise werden die Zähne 24 auf Druck beansprucht, während sie bei der Vorrichtung nach dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel auf Scherung beansprucht wurden.F i g. 4 shows a further embodiment of the invention which is essentially similar to that of FIG F i g. 1 to 3 corresponds. However, each coupling flange 11 and 12 has only four radial projections 41 and 42, which are longer in the axial direction than in the embodiment according to FIG. 1 to 3, however somewhat shorter than the width of the ring gear 22, which, as in the embodiment according to FIG. 1 to 3 eight Has teeth. The coupling flanges are adjusted so that each protrusion on a coupling flange corresponds to the space between two protrusions facing the other coupling flange. The ring gear 22 is then placed around the coupling flanges so that each tooth 24 the same is located in the space between two projections 41 and 42 of the coupling flanges, each gap between adjacent ring gear teeth only having a single protrusion the coupling flanges. In this way, the teeth 24 are subjected to pressure, while in the device according to the previous embodiment it is subject to shear became.

Claims

Claim:

Elastic coupling for connecting two essentially coaxial shafts on which two opposing coupling

flanges are attached, which have radial wing-like projections facing each other on their facing end faces, teeth of an elastic ring gear engage in the spaces between them, which the two Coupling flanges encompassed on the circumference and held in its engaged position by an axially secured ring, characterized in that that the retaining ring (28) in a known manner on its inner surface at least one having radially inwardly directed pin (30) which. into a bore (31) of the elastic Gear rim (22) engages, the diameter of which is adapted to the pin (30) and which with a the end faces of the elastic ring gear (22) is connected by a groove (32), the width of which is slightly smaller than the diameter of the pin (30).

1 sheet of drawings