DE1918621A1

DE1918621A1 - Elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE1918621A1
Application number: DE19691918621
Authority: DE
Inventors: Boehm Dr-Ing Heinz-Dieter; Schlotmann Dipl-Ing Karl; Werner Rueggen
Original assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Priority date: 1969-04-12
Filing date: 1969-04-12
Publication date: 1971-01-21
Also published as: BR7018116D0; US3635049A; GB1229390A; ZA702244B; AT302744B; DE1918621C3; DE1918621B2; BE748757A; FR2043218A5; NL7005092A

Description

DIPL-INO. F. ROSENKE qniftrart 11 i 19B9

DR.-ENG. H. H. WILHELM Stuttgart, 11. 4. 1959

7G00 Sfuttgari-l -Dr .WAn

.Gymnasiumsir. 31B -

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung D 5635

Anm.: Maschinenfabrik Stromag GmbH .. 4750 U η η a
Hansastraße 118

Elastische Wellenkupplung

Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung mit einem zwischen zwei Kupplungsflanschen angeordneten Verbindungsringο. dgl. aus elastischem Material, der beidseitig mit verzahnten hülsenartigen Ansätzen versehen ist, die in eine Verzahnung auf den Kupplungsflanschen eingreifen und dort mit Befestigungsbandagen o. dgl. gehalten sind. .

Elastische Wellenkupplungen dieser Art sind bekannt. Sie weisen den Vorteil auf, daß durch den !Formschluß zwischen dem elastischen Verbindungsring und den Kupplungsflanschen im allgemeinen verhältnismäßig hohe Drehmomente übertragen werden können, die mit lediglich kraftschlüssig eingespannten Verbindungsringen nicht ohne Weiteres erreicht werden können. Ein Nachteil der bekannten Kupplungsformen besteht neben dem Um-' stand, daß die Verzahnung dort aus Montagegründen nicht so ausgebildet werden kann, daß auf dem gesamten Umfang ein Formschluß erreicht wird, vor allen Dingen darin, daß die Verzahnungen der hülsenartigen Ansätze bei höheren Drehzahlen und größeren Drehmomenten dazu neigen, aus der Verzahnung der

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Kupplungsflansche herausgehoben zu werden. Die zu übertragenden Drehmomente und der Drehzahlbereich, fur den die bekannten Wellenkupplungen der eingangs genannten Art eingesetzt werden können, sind daher in der Iraxis beschränkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Möglichkeit zu schaffen, die verzahnten Ansätze des elastischen Verbindungsreifens so auf den Kupp lungs gliedern zu befestigen, daß der SOrmschluß der Verzahnung auch bei größerer Belastung einwandfrei erhalten bleibt, ohne daß der Aufwand für die. Befestigung zu unwirtschaftlich wird.

Die Erfindung besteht darin, daß die Befestigungsbandagen mit nach innen vorspringenden Haltenasen versehen sind, die in entsprechende Ausnehmungen auf den Ansätzen der elastischen Verbindungsringe eingreifen. Durch diese Ausgestaltung wird er reicht, daß der elastische Verbindungsreifen an den Stellen, , an denen die Haltenasen angeordnet sind, besonders gut in der Verzahnung gehalten wird, ohne daß eine Verquetschung des Reifens an dieser Stelle und damit die Gefahr der Zerstörung des Reifens auftritt. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, _; wenn die' Haltenasen als mindestens ein umlaufender Wulst ausgebildet sind, der vorzugsweise etwa in der Mitte der Bef'esti·* .-gungsbandage liegt und mit halbrundem Querschnitt versehen ■■-sein kann, so daß in diesem Bereich tangential verlaufende Schrauben zum Zusammenhalten der aus Montage gründen vorteilhaft zweiteilig ausgebildeten Befestigungsbandage angeordnet werden können» Diese Ausgestaltung ermöglicht eine leichte Montage und eine einfache Herstellung der Befestigungsbandagei die als Drehteil ausgebildet sein kann. Die neue Wellenkupplung ist auch geeignet, axial auf die Kupplungsf lansche aufgesteckt zu werden, so daß der Verbindungsreifen ungeteilt ausgebildet werden kann. ^w/■"""-

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Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn neben dem in der Mitte der Befestigungsbandage vorgesehenen Wulst n'och eine auf der zum Inneren des Yerbindungsringes hin gelegenen Seite der Befestigungsbandage angeordnete axiale Befestigungsmöglichkeit vorgesehen ist, weil auf diese Weise sicher vermieden werden kann, daß sich ein Teil der Verzahnung axial aus der Verzahnung des Kupplungsflansches herauszieht. Dazu kann an der inneren Stirnseite der Kupplungsflansch, in einfacher Weise eine Scheibe befestigt werden, die allerdings den Nachteil mit sich bringt, daß die an sich als Steckkupplung geeignete elastische Wellenkupplung nicht mehr als solche auszuführen ist. Es ist daher vorteilhaft, wenn als innere axiale Befestigungsmöglichkeit ein auf der zum Inneren des Verbindungsringes hin gelegenen Seite der Befestigungsbandage angeordneter klauenartiger Kragen vorgesehen ist, der zudem neben der axialen Lagesicherung der Verzahnung auch noch den besonderen Vorteil bringt, daß er im Bereich der Stelle angeordnet ist, an der die größten Zugkräfte von dem reifenförmigen Teil her auf die Ansätze übertragen werden. Dieser nach innen vorspringendes Kragen ergibt zusammen mit dem umlaufenden Mittelwulst eine ausgezeichnete Befestigung des Verbindungsgliedes auf den Kupplungsflanschen, da er in der Art einer Befestigungskralle das elastische Verbindungsglied in der Verzahnung hält. Versuche haben ergeben, daß mit dieser Ausführungsform besonders hohe Drehmomente übertragen werden können. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann in dieser Hinsicht noch erreicht werden, wenn neben dem klauenartigen Kragen noch ein weiterer in den Verbindungsring axial hineinragender Halterand vorgesehen ist, der noch eine zusätzliche radiale Befestigungsmöglichkeit bietet, die ebenfalls dazu beiträgt, den guten Halt der Verzahnung zu fördern.

Es hat sich aber auch gezeigt, daß eine recht gute Befestigung des Verbindungsringes auf den Kupplungsflanschen erreicht wer-

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den kann, wenn nur der auf der zum Inneren des Verbihdungsringes hin gelegenen Seite der Befestigungsbandage angeordnete klauenartige Kragen vorgesehen ist undwenn auf der vom Verbindungsring abgewandten Seite ein Bund o. dgl. zur axialen Fixierung der Bandage in der Verzahnung vorgesehen ist. Auch bei dieser Ausführungsform lassen sich gute Übertragungswerte erreichen. Diese Ausführungsform der Kupplung ist jedoch nicht als Steckkupplung geeignet. Wird der Bund jedoch mit einer der Verzahnung des Kupplungsflansches entsprechenden Verzahnung versehen und gegenüber dem Kupplungsflansch verdrehbar und in· der verdrehten Lage fixierbar ausgebildet, so wird eine Art Bajonettverschluß erreicht, der es ermöglicht, die Kupplung ebenfalls steckbar auszubilden.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen "tellenkupplung, bei der ein Gummireifen mit zwei verzahnten Ansätzen auf Kupplungsflanschen aufgeschoben'⁰ünd durch besnders gestaltete Bandagen gehalten ist; die obere Hälfte ist geschnitten,

Fig. 2. einen Schnitt durch eine Bandage ähnlich Fig. 1, je- doch mit einem zusätzlich angeordneten Halterand,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Einspannungsbereich einer anderen Ausführungsform einer Wellenkupplung mit einer Sicherungsscheibe,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsfoxm der Befestigungsbandage mit einem klauenartigen Kragen und einem axialen Sicherungsbund,

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Fig. 5 eine Ausführungsform ähnlich Pig. 4-, jedoch mit einem am Kupplungsflansch anliegenden Bund und

Fig. 6 eine Ausführungsform ähnlich den Fig. 4 und 5, jedoch mit einem in der Art eines Bajonettverschlusses ausgebildeten und in der Verzahnung befestigbaren Bund.

In der Figr 1 ist ein als Gummireifen ausgebildetes elastisches Verbindungsglied 1 mit zwei hülsenartigen Ansätzen 2 versehen, die jeweils auf ihrer Innenseite mit einer Verzahnung 5 ausgerüstet sind, die in eine entsprechende Verzahnung 4· auf dem Außendurchmesser von Kupplungsflanschen 5 eingreifen. Die hülsenartigen Ansätze 2 sind auf ihrer Außenseite mit Ausnehmungen in der Form von zwei umlaufenden Rillen 6 und 7 versehen, in die entsprechende Vorsprünge einer Befestigungsbandage 8 eingreifen, die zweiteilig ausgebildet ist und jeweils durch die tangential verlaufenden Schrauben 9 radial zusammengepreßt ist. Dabei greift in die Rille 6 des Ansatzes 2 ein etwa in der Mitte der Bandage 8 sitzende, mit halbrundem Querschnitt versehener umlaufender Wulst 10 ein, der im Bereich der Schrauben 9 gleichzeitig dazu dient, die für die Anordnung des Gewindes nötige Materialstärke zu liefern. Die Spannschrauben 9 können aufgrund dieser Ausgestaltung auf einem verhältnismäßig kleinen, nahe««, dem Außendurchmesser der Kupplungsflansche 5 liegenden Durchmesser angeordnet werden. Sie können als Imbusschrauben ausgebildet und in Bohrungen 11 in den Befestigungsbandagen 8 versenkt angeordnet werden. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß der Außendurchmesser und damit der Platzbedarf der neuen Wellenkupplung ausschließlich, von dem größten Durchmesser des Gummireifens 1 bestimmt wird und daß zudem vorstehende Teile, vd.e Schraubflansche o. dgl., die bei rotierenden Teilen stets die Gefahr von Verletzungen hervorrufen können, vollständig vermieden sind.

In dia Rille 7 des Ansatzes 2 ragt ein im Querschnitt in der

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Art einer Haltenase ausgebildeter klauenartiger Kragen 12 herein, der die Verzahnung 3 des Ansatzes 2 in dem Bereich in. die Verzahnung 4- des Eupp lungs flans ehe s 5 drückt,' in dem beim Betrieb der Kupplung relativ hohe Zugkräfte in radialer und axialer Richtung auftreten, die die Verzahnung 5 aus der Verzahnung 4- zu ziehen suchen. Vorteilhaft ist bei der dargestellten Ausführungsform die Verzahnung, 4 in axialer Richtung noch länger ausgebildet als die Verzahnung 5.-des Ansatzes 2, so daß selbst bei einer elastischen Verformung des Reifens 1 des Ansatzes 2 die auftretenden nach innen gerichteten Axialkräfte noch nicht zur Aufhebung des Formschlusses führen können. Die Ausführungsform der Wellenkupplung gemäß Fig. 1 ermöglicht ein axiales Aufschieben auf die Kupplungshälften, so daß bei dieser Ausfuhrungsform der Reifen 1 ungeteilt ausgeführt werden kann, was ebenfalls eine Erhöhung des übertragbaren Drehmomentes und der Drehzahl erlaubt.

In der Fig. 2 ist die Bandage 8 zusätzlich zu dem klauenartigen Kragen 12 noch mit einem weiteren in den Reifen 1 axial hineinragenden Halterand 15 versehen, der ein radiales Herauswandern des Reifens an dieser Stelle wirksam verhindert: und damit ebenfalls dazu beiträgt, eine Erhöhung des übertragbaren Drehmomentes der Kupplung und vor allem aber auch eine Erhöhung der zulässigen Drehzahl für die Kupplung zu ermöglichen, weil er in ganz besonders vorteilhafter Weise den radial gerichteten Fliehkräften entgegenwirkt.

In der Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der auf die Anordnung der im Querschnitt gesehen als Haltenasen ausgebildeten Teile 12 und 13 verzichtet wird und anstelle dieser Teile eine an der inneren Stirnfläche der Kupplungshälf-i?@ angeordnete, vorzugsweise angeschweißte Sicherungsscheibe 14 vorgesehen ist. Auch diese Scheibe kann im Betrieb @in'^ aste» les Herauswandern der Verzahnung 3 aus der Kupplungsflansofes verhindern, so daß für besondere Anwendungsfälle diese Aus«

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führungsform den gestelIten Anforderungen genügen kann. Diese Wellenkupplung der Fig. 5 ist Jedoch, im G-egensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 nicht geeignet, axial auf die Kupplungshälfte aufgesteckt zu. werden, die mit einem Wellenende fest verbunden wird. Der elastische Verbindungsreifen 1 muß in diesem Fall zweiteilig ausgebildet oder zumindest aufgeschnitten sein, so daß er radial von außen auf die Kupplungshälfte aufgesetzt werden, kann.

Auch die Fig. 4· ist nicht als Steckkupplung geeignet, da hier der Bund 15» der eine axiale Fixierung der Bandage 8 durch die Sicherungsschraube 16 auf der Kupplungshälfte 5 bewirkt, radial von außen auf die Kupplungshälfte aufgesetzt werden muß.

Auch die Ausführungsform der Fig. 5» bei der der Bund 15 so weit nach unten gezogen ist, daß er an der äußeren Stirnfläche des Kupplungsflansches 5 zur axialen Sicherung anliegt, ist nicht als Steckkupplung geeignet. Diese Ausführungsform ermöglicht aber ebenfalls eine gute Befestigung des Reifens 1 auf dem Kupplungsflansch, da auch hier an zwei axial verschobenen Stellen eine Sicherung in axialer und radialer Richtung vorgenommen wird.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Bandage ähnlich den Fig. 4- und 5 so ausgebildet ist, daß die ganze Kupplung axial auf die Kupplungshälften 5 aufgesteckt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Bund 15 der Bandage 8 mit der gleichen Verzahnung versehen, wie die Kupplungshälfte 5> so daß die Bandage zusammen mit dem Reifen 1 z.B. axial von rechts nach links auf die Verzahnung der Kupplungshälfte 5 aufgeschoben werden kann. Auf der Verzahnung des Kupplungsflansches 5 muß bei dieser Ausführungsform eine äußere Ringnut vorgesehen sein, in der der Bund 15 nach dem Aufschieben gegenüber der Kupplungshälfte 5 verdreht wird, so daß nun Zahn vor Zahn liegt und eine axiale Sicherung erreicht ist. Um eine Rück-

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Verdrehung des Bundes 15 und der Bandage 8 gegenüber der Verzahnung des Kupplungsflansches 5 zu verhindern, müßte dann noch eine in der Zeichnung schematisch angedeutete Sicherungsschraube 17 oder eine entsprechende Arretier vorrichtung angeordnet werden.

Die erfindungsgemäße Wellenkupplung erlaubt es, mit geringen Abmessungen extrem hohe Leistungen zu übertragen. Sie läßt sich daher auch auf Gebieten einsetzen, in denen bisher die Verwendung elastischer Wellenkupplungen trotz ihrer bekannten Vorteile nicht möglich war.

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Claims

Patent- und Schutzansprüche

f 1.)Elastische Wellenkupplung mit einem zwischen zw.ei- Kupplungsflanschen angeordneten Verbindungsring o. dgl. aus elastischem Material, der beidseitig mit verzahnten hülsenartigen Ansätzen, versehen ist, die in eine Verzahnung auf den Kupplungsf!ansehen eingreifen und dort mit Befestigungsbandagen o. dgl. gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbandagen (8) mit nach innen vorspringenden Haltenasen (10) o. dgl. versehen sind, die in entsprechende Ausnehmungen (6, 7) ^auf den Ansätzen der elastischen Verbindungsringe eingreifen.

2. Elastische Y/ellenkupplung nach Anspruch 1,'dadurch gekennzeichnet, daß die Haltenasen als mindestens ein umlaufender Wulst (lo) ausgebildet sind.

3. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,. daß der Wulst (10) etwa in der Mitte der Befestigungsbandage (8) liegt und vorzugsweise halbrunden Querschnitt besitzt.

4·. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbandage (8) zweiteilig ausgebildet ist und durch tangential verlaufende Schrauben (9) o. dgl. radial gehalten ist, die im Bereich, des halbrunden Haltewulstes (10) angeordnet sind.

'5· Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, da- ■ durch gekennzeichnet, daß neben dem in der Mitte der Befestigungsbandage (8) vorgesehenen Wulst (10) noch eine auf der zum Inneren des Verbindungsringes (1) hin gelegenen Seite der Befestigungsbandage vorgesehene axiale Befesti-

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gungsmöglichkeit (12) vorgesehen ist.

6. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß als innere axiale Befestigung eine an der inneren Stirnseite der Kupplungsflansche befestigte Scheibe (14) vorgesehen ist.

7. Elastisch© Wellenkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als innere axiale Befestigung ein auf der zum Inneren des Verbindungsringes (1) hin gelegenen Seite der Befestigungsbandage (&) angeordneter, klauenartiger Kragen (12) vorgesehen ist.

8. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 5 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß neben dem klauenartigen Kragen (12) ein weiterer in den Verbindungsring (1) axial hineinragender Halterand (13) vorgesehen ist.

9· Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Wulst als ein auf

• der zum Inneren des Verbindungsringes (1) hin gelegenen Seite der Befestigungsbandage (8) angeordneter klauenartiger Kragen (12) ausgebildet ist.

10. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 9_? dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Verbindungsring (1) abgewandt ©n Seite der Befestigungsbandage (8) ein Bund (15) o. dgl* zu* axialen Fixierung der Bandage in der Verzahnung (3» 4) an-i geordnet.ist. . ;

11. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 9 und 10_s &&<=} duroh· gekennzeichnet, daß der Bund (15) an des? Amßenkaa't© des Kupplungsflansohes (5) anliegt.

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12. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (15) mit einer der Verzahnung des Kupplungsflansches entsprechenden Verzahnung versehen ist und gegenüber dem Kupplungsflansch (5) verdrehbar und in der verdrehten Lage fixierbar ausgebildet ist.

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