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Flexible Kupplung Die Erfindung betrifft eine flexible Kupplung mit
einem antreibenden und einem abtreibenden Teil und mit nachgiebigen Teilen zur Aufnahme
von Auslenkungen.
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Bekannte Kupplungen enthalten gewöhnlich zwei Naben, die mit den beiden
miteinander zu koppelnden Wellen verbunden sind. Bei einer derartigen bekannten
Ausführungsform sind zwei oder mehr Gummibuchsen tragende Bolzen an der einen Nabe
befestigt, die in entsprechende löcher in der anderen Nabe eingreifen. Der Antrieb
erfolgt so über die Bolzen und die Gummibuchsen. Die Kupplung ist so in der %age,
geringe Parallelversetzungen der Wellen und auch größere Winkel-
versetzungen
der Wellen aufzunehmen.
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Bei einer anderen bekannten Anordnung greifen radiale Speichen einer
Nabe in entsprechende Ausnehmungen in der
anderen Nabe ein. Die
Hohlräume zwischen den Speichen und den Ausnehmungen sind mit Gummiblöcken gefüllt,
so daß diese Anordnung in der Lage ist, gewisse Toleranzen einer mangelhaften Ausrichtung
der .Achsen und gewisse TorsionsbeWegungen aufzunehmen, was notwendig sein kann,
wenn abrupte Änderungen der übertragenen Drehmomente auftreten. Ein Nachteil bei
diesen zwei bekannten Arten von Kupplungen besteht darin, daß es zum Ausbau der
Kupplung erforderlich ist, eine der beiden Wellen mit dem zugehörigen Aggregat wegzuziehen,
um so die Triebteile ausbauen zu können, wobei natürlich zusätzlich die ursprüngliche
Ausrichtung der Wellen verlorengeht. Ist außerdem ein Abstandahalter erforderlich,
wie das oft bei Pumpenanlagen der Fall ist, so ist die einzig sich bietendeösung
die Verwendung einer Kardanwelle zwischen zwei Kupplungen. Eine derartige Lösung
ist gewöhnlich teuer und vermeidet außerdem nicht den Nachteil, daß eine der beiden
Wellen beim Ausbau der Kupplung weggezogen werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Kupplungen zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß jedes Teil
mehrere im wesentlichen radial verlaufende Arne aufweist, daß eine Hülse die Teile
umgibt und mit Ausnehmungen versehen ist, in denen die radialen Arme gelagert sind,
daß nachgiebige Teile zwischen den Armen und den inneren Wandungen der Ausnehmungen
in der Hülse so angeordnet sind, daß ein Drehmoment von einem Teil zu dem anderen
durch die Hülse über die nachgiebigen Teile übertragbar ist.
Bei
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der flexiblen Kupplung kann die Trennung der
Kupplung oder der Ausbau ganz einfach durch Abschieben der Hülse von denn zu kuppdrnden
Teilen erfolgen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Ausnehmungen
in der Hülse durch in Längsrichtung verlaufende Nuten gebildet, wobei es zweckmäßig
ist, zwei radiale Arme, einer von jedem der zu kuppelnden Teile, so zueinander
anzuordnen, daß sie in längsrichtung hintereinander in wenigstens einer der
Nuten liegen.
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Die radialen Arme und Ausnehmungen sind zweckmäßiger-weise
so geformt, daß, wenn die Kupplung nicht in Gebrauch ist, eine äußere Fläche
an jedem radialen Arm relativ zu der gegen-
überliegenden inneren
Wandung der Ausnehmung geneigt %t, auf
die sie über das nachgiebige
Teil ein Drehmoment übertragen kann. Auf diese weise verjüngt
sich jeder radiale Arm in einer Richtung weg von der Achse
seines zugehörigen Teiles, und die
inneren Flächen und nachgiebigen
Teile, die an die geneigten
Flächen der Arme angreifen, sind
entsprechend geneigt. Die
inneren Wandungen der Ausnehmangen in
der Hülse, die an die
äußeren Flächen der nachgiebigen
Teile angreifen, verlauten zweckmäßigerweise in wesentlichen parallel
zu den sich von der Achse der Kupplung aus erstreckenden Radien, so daß die Räume,
die zwischen denn sich verjüngenden Wandungen der Arme
und den
Seitenwandungen der Ausnehmingen liegen, im wesentlichen
keilförmig
sind.
Die Hülse kann von einem der Teile mit axial
begrenz-
ter Bewegung geführt und auf den Teilen durch einen Vorsprung
fixiert sein, der sich an einem des Arme befindet und in
eine duanehmung in der Hülse eingreift.
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Die Erfindung kann in der verschiedensten Weise abgewandät
werden, sie soll jedoch nachfolgend anhand eines zweck-
mäßigen
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt I-I der Kupplung
gemäß Fig. 2,
Fig. 2 ist ein Längsschnitt II-II der Kupplung
durch Fig. 1,
Fig. 3 ist eine vergrößerte Axialaneicht
eines der
radialen Arme, sie zeigt die Lege des Armes
relativ zu der Ausnehmung in der Hülse bei
der Übertragung
eines Drehmoments, Fig. 4 zeigt eine Form eines nachgiebigen
Teiles,
wie es zweckmäßigerweise bei der Erfindung
verwendet werden kann und
lugt; 5 zeigt eine weitere
zweckmäßige Form des
nachgiebigen Teiles.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kupplung enthalten die angetriebenen und die
getriebenen Teile
ein Paar von Naben 1 und 2, die in bekannter Weise mit miteinander
zu kuppelnden Wellen miteinander verbunden
werden
können. Jede Nabe besitzt vier radiale Arme 3, die
im Abstand von 90o
um die Achse der Nabe herum angeordnet sind. Die Zahl der Arme muß natürlich
nicht unbedingt vier
sein, es kann natürlich jede beliebige Zahl von
Armen ver-wendet werden. Jeder Arm, wie er in den Fig. 1 und 3
darge-
stellt ist, verjüngt sich zu seinem Ende etwas, so d4B er an seiner Basis
breiter ist als an seinem Kopf. Die Wellen und die zugeordneten Naben 1 und 2 sind
koaxial zueinander angeordnet. Eine Hülse 4 umgibt die Naben und bildet eine
Triebverbindung zwischen beiden. Die Hülse 4 ist mit acht inneren Rippen 5 versehen,
die vier Hohlräume in Form im wesentlichen rechtwinkliger, sich in längarichtung
erstreckender Nuten 6 bilden; die die vorspringenden Arme 3 der Naben 1 und 2 aufnehmen.
Die Seitenwandungen 7 jeder Nut verlaufen ps"allel zueinander und parallel zu Radien,
die sich von der Drehachse der Kupplung aus erstrecken und durch die in längsrichteng
verlaufende Mittellinie der Nut verlaufen, so da8 sich die Abstände zwischen den
sich verjüngenden Seitenflächen des in der Nut angeordneten Armes 3 und den Seitenwandungen
der Hohlräume zur Achse der Nabe hin verjüngen.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich jede Nut 6 über die länge
der Hülse und umgibt einen radialen Arm der Nabe. Abwechselnd können auch getrennte
Nuten für die Arme jeder Nabe vorgesehen sein, jedoch müßten sich diese Nuten natürlich
in gleicher Weise über die länge der Hülse erstrecken, damit diese abgezogen
werden kann.
Jeder der radialen Arme 3 trägt einnachgiebiges
Teil 8, das zur Übertragung eines Drehmomente zwischen dem Arm 3 und der benachbarten
Seitenwandung 7 der zugehörigen Ausnehmung in der Hülse 4 dient.
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Die nachgiebigen Teile 8 sind so geformt, daß sie,
wenn die
Kupplung in Ruhe ist, vollständig die keilförmigen Räume zwischen den geneigt verlaufenden
Seitenwandungen der Arme und den parallelen Wandungen 7 der Nuten. 6 ausfüllen.
Bei der Anordnung gemäß den Fig. 1 bis 3 und 4 besteht jedes nachgiebige Teil 8
ausGummi oder gummiähnlichem Material, und jedes Teil ist so geformt, daß es außen
mit der inneren Kontur der Nuten in der Hülse übereinstimmt. Jedes nachgiebige Teil
ist außerdem mit einem loch 9 versehen, das in seiner Form mit der Kontur der Nebenarme
übereinstimmt. Das nachgiebige Teil 8 hat so die Form eines Ringes, der über einen
zugehörigen Arm 3 nach Art einer Hülse geschoben werden kann.
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Überträgt die Kupplung ein Drehmoment, wie das bei der Darstellung
in Fig. 3 der Fall ist, so pressen die Arme 3 auf den Naben 1 und 2 die zugehörigen
nachgiebigen Teile B gegen die Seitenwandungen der Ausnehmungen in der Hülse, und
zwar entsprechend der Übertragungsrichtung der Kupplung.
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Jeder Arm 3 wirkt auf sein zugehöriges nachgiebiges Teil 8 mit einer
Kraft ein, die sich mit dem Abstand von der Achse der Naben 1 und 2 ändert. Das
nachgiebige Teil 8 ist somit in der Nähe der Enden der Arme im
Bereich des Pfeiles
F2 unter größerer Spannung als-im Bereich eines Pfeiles
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an der Basis der firme. Diese Ungleichheit wird durch den keilförmigen
Verlauf der nachgiebigen Teile und der Verjüngung
der
Arme 3 ausgeglichen. Ist die Kupplung in Betrieb, so ge-statten die
nachgiebigen Teile 8 den Haben 1 und 2, sich in befug auf die äußere
Hülse 4 so lange zueinander zu verdrehen,
bis die Flächen der Arme
3, die die nachgiebigen Teile 8
zusammendrücken, im wesentlichen parallel
zu den gegenüberliegenden Seitenwandungen 7 der Ausnehmungen liegen, so
daB der
Dreak der Arme 3 auf die Hülse gleichmäßig
über die radiale
Inge der nachgiebigen Teile verteilt ist.
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Das gleiche Ergebnis kann dadurch erzielt werden, daB
die Seitenwandungen der Hohlräume der Hülse geneigt zueinander verlaufen,
während die Wandungen der Arme im wesentlichen
pa-ralleJ.
sind. Es hat sich jedoch herausgestellt, daB die
Herstellung
der Hülsen wesentlich einfacher ist, wenn die
Seitenwandungen
der Ausnehmungen in der oben beschriebenen
Weise parallel zueinander
verlaufen.
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Bei einer abgewandelten Fora eines nachgiebigen Teiles,
wie
es in Fig. 5 dargestellt ist, umgreift jedes nachgiibige
Teil den zugehörigen Arm nicht nach Art einer Hülse, vielmehr
besteht das nachgiebige Teil aus einem Paar von im Abstand
zueinander.
liegenden keilförmigen Platten 10, die durch einen
Steg 11 miteinander
verbunden sind. Die Platten sind so ange-
ordnet, daB
sie auf beiden Seiten des zugehörigen Armes 3
liegen, während
der Steg in einen Querschlitz 12 in dem Arm eingreift. Der
Querschlitz 12 ist in Fig. 2 mit gestrichelten
Linien eingezeichnet.
Dieses in der Form abgewandelte nach-
giebige Teil wirkt
in der gleichen Weise wie die zuvor be-
schriebenen Teile.
Die
Hülse 4 ist in axialer Richtung auf den Naben durch eine Schraube 13 gesichert,
deren Schaft 14 in eine
Gewindebohrung in einem Arm 13 eingeschraubt
ist und deren
Kopf mit Spiel in eine kusnehmung 15 in der
Hülse 4 ein-
greift und so in der Lage ist, begrenzte
Bewegungen in bezug auf die Naben 1 und 2 aufzunehmen.
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Die offenen Enden der Hohlräume sind durch lösbare
Seitenplatten
16 verschlossen, die das Eindringen von unerwünschten Teilchen
in die Kupplung verhindern oder die Auf-
gabe haben können, die
nachgiebigen Teile in axialer Richtung
im Verhältnis zu der radialen Schraube
13 zu sichern.