DE1929623C - Elastische Wellenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Wollonkupp- artigen Vorquetschungen des Reifens aus Sicherholtslung mit einem zwischen zwei Kupplungsflanschen gründen nicht ausgenutzt werden kann, angeordneten Gummielemont mit eingelagertem Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-Stülzgewebe, das reifenförmig ausgebildet und beid- gründe, diese Nachteile zu vermeiden und eine seitig mit verzahnten hülsenartigen Ansätzen verschon 5 elastische Wellenkupplung zu schaffen, welche die ist, die in je eine Verzahnung auf den Kupplungs- Gewllhr dafür gibt, daß das Rutsch- und das Bruchflanschen eingreifen. moment jeder Kupplung gleichen Typs gleich groß

Wellenkupplungen dieser Art sind bekannt. Ein sind, so daß auf Grund dieser Reproduzierbarkeit die Nachteil der bekannten Ausflihrungsform ist darin Leistung der elastischen Kupplung voll ausgenutzt

zu sehen, daß der Außendurchmesser des elastischen io werden kann, ohne daß der Raumbedarf der Kupp-

Reifens im allgemeinen etwa 4- bis 5mal so groß lung zu groß und die Drehelastizität zu gering wird,

gewählt werden muß wie der maximal mögliche Die Erfindung besteht in der Kombination folgen-

Bohrungsdurchmesser der Kupplung, wenn die für der Merkmale:

den Betrieb der Kupplung notwendige DrehelastizitiU . . . _o . . . _v „,„i„r,m.«ii»H»_o ic* und Betriebssicherheit eingehalten worden soll. Das _l5 ^a) der Außendurchmesser ^ Kupplunptfiede,st ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß bei den höchstens doppelt so groß w.e dessen Innenbisherigen Reifenformen an der Einspannstelle eine durchmesser,

Häufung von StUtzgeweben vorgesehen sein mußte, b) die Stützgewebe sind im gleichen radialen Ab-

um den Einspannquerschnitt druckfest zu gestalten. stand zueinander eingelagert und jeweils durch

Durch diese Ausgestaltung kann sich bei unsach- so eine elastische Schicht voneinander getrennt,

gemäßer Herstellung des Reifens eine Zone mit hoher _{c) der} Volumenanteil der Stützgewebe beträgt

Kerbempfindlichkeit bilden, die es aus Sicherheits- ₂0°/o des Volumens des elastischen Materials

gründen nicht erlaubt, die Leistung der Kupplung des gesamten Kupplungsgliedes,
in bezug auf die übertragung eines Drehmomentes

zu erhöhen. Auf der anderen Seite können die be- as Durch diese Ausgestaltung wird der entscheidende

kannten Kupplungen wegen ihrer relativ großen Vorteil erreicht, daß die Gewebeeinlagen auch an

Außendurchmesser auch nur in einem bestimmten den Einspannstellen, nämlich im Bereich der Ver-

Drehzahlbereich eingesetzt werden, da sonst die zahnung, im gleichen Abstand zueinander angeordnet

Fliehkraftwirkungen die Betriebssicherheit der Kupp- sind, wie er auch im übrigen Reifenglied vorgesehen

lung beeinflussen können. 30 ist. Dadurch wird die Gewähr dafür gegeben, daß die

Es sind auch elastische Wellenkupplungen anderer einzelnen Stützgewebe nahezu auf ihrer gesamten Art bekanntgeworden, bei denen das reifenförmige axialen Länge bei einer Verdrehung der Kupplungs-Glied nicht in Verzahnungen auf den Kupplungs- flansche unter elastischer Deformation der Zwischenflanschen sitzt, sondern beidseitig zwischen Druck- lagen aufeinander zu wandern und sich erst bei einem ringen eingespannt ist, die entweder in axialer oder 35 bestimmten Verdrehwinkel aufeinander auflegen. Der in radialer Richtung zusammengepreßt werden. Reifen kann dadurch in sich sehr elastisch gestaltet Wellenkupplungen dieser Art weisen den entscheiden- werden, so daß sein Außendurchmesser höchstens den Nachteil auf, daß das elastische Verbindungsglied 2mal so groß wie der Innendurchmesser zu sein an den Einspannstellen sehr stark verformt wird, braucht, um die notwendigen Drehelastizitätseigenso daß dort besonders hoch beanspruchte Zonen 40 schäften der Kupplung zu gewährleisten. Dadurch auftreten, die Anlaß zu einer vorzeitigen Zerstörung kann der Raumbedarf der neuen Kupplung sehr des elastischen Gliedes geben, wenn der Kupplungs- gering gehalten werden, und zum anderen gelingt es reifen hohen Drehzahlen und damit hohen Flieh- durch diese Ausgestaltung auch, die Stützgewebe bei kräften oder sehr großen Drehmomenten ausgesetzt der Herstellung des Reifens in der gewünschten Weise werden soll. Dazu kommt, daß die Drehelastizität 45 mit gleichmäßigem Abstand zueinander einzulegen, solcher Wellenkupplungen mit einem beidseitig einge- Dazu kommt auch noch, daß bei der erfindungsspannten elastischen Glied relativ klein bleiben muß, gemäßen Ausbildung des Reifens wegen der Befestiwenn der Außendurchmesser des elastischen Gliedes gung in Verzahnungen ein gewisser axialer Ausgleich nicht mindestens 4- bis 5mal so groß wie der Boh- möglich wird, ohne daß Rückstellkräfte in das rungsdurchmesser der Kupplung gewählt wird. Das 50 elastische Glied eingeleitet werden,
gilt auch dann, wenn der Einspannquerschnitt, wie Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es üblich ist, mit zusätzlichen Gcwebeeinlagen ver- die gleichmäßige Anordnung der Stützgewebe gerade stärkt wird, weil die elastische Länge des Kupplungs- bei elastischen Kupplungen mit einem in Vcrzahglicdes durch die kraftschlüssige Einspannung zwi- nungcn auf den Wellenflanschen gehaltenen elastischen den Druckringen im wesentlichen nur der 55 sehen Reifen besonders vorteilhaft ist, weil nur hier Länge des freien nicht eingespannten Teiles des die gleichmäßige Verteilung der Stützgewebe im Kupplungsreifens entspricht. Bekannte drchelastische Reifen voll ausgenutzt werden kann und weil, wenn Kupplungen diespr Art, bei denen die Gewebeeinlagen der Anteil des Volumens der Stützgewebe am VoIuin etwa in gleichem Abstand zueinander in den Reifen men des elastischen Materials etwa 20 % beträgt, eingelegt sind und bei denen der AulJcndurehmesser 60 auch die Elastizitätseigenschaften des Reifengliedcs des Kupplungsrcifcns nicht wesentlich größer als der voll zur Wirkung gebracht werden können. Durch Bohrungsdurchmesscr der Kupplung ist, weisen aus die Erfindung wird somit die an sich bekannte Anden angegebenen Gründen den Nachteil auf, daß Ordnung von Stülzgeweben mit einer elastischen sie nicht drchclastisch genug sind. Vor allem ist auch Zwischenschicht für einen neuen Effekt ausgenützt, nachteilig, daß die Belastbarkeit des elastischen 65 der in der Kombinationswirkung der einzelnen Merk-Rcilens wegen der sich bei der Montage im allgc- . male der crfindungsgcmäßcn Wellenkupplung zu meinen einslelluulen unterschiedlichen Einspann- sehen ist.

und dun damit verbundenen verschieden- Es hat sich gezeigt, daß eine besonders günstige,

raumsparende und doch drehelastisehe Kupplung gewonnen werden kann, wenn der Außendurchmesser des elastischen Kupplungsgliedesetwa 1,6- bis 1,8mal so groß wie dessen Innendurchmesser ist, und wenn die hülsenartigen AnsUtze und der reifenförmige Teil des Kupplungsgliedes jeweils die gleiche axiale Lunge aufweisen, Das letzte Merkmal erlaubt es, unter Einhaltung der elastischen Eigenschaften, eine einwandfreis und sichere Befestigung der Kupplung auf den Flanschen zu ermöglichen. Die hülsenfürmigen Ansätze des elastischen Reifens sind auf diese Art nämlich so lange ausgebildet, daß sie formschlüssig in den Verzahnungen auf den Wellenflanschen 'gehalten sind, ohne daß ein zusätzlicher Kraftschluß durch Einquetschen des Reifens erreicht werden muß, der gleichzeitig die eingelagerten Stützgewebe und deren gegenseitigen Abstand in unerwünschter Weise beeinflussen würde.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und in der Be- ao Schreibung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wellenkupplung in einem besonderen Ausführungsbeispiel und

F i g. 2 einen Teilquerschnitt durch die Wellen- as kupplung der Fig. 1.

In den F i g. 1 und 2 ist ein reifenförmig ausgebildetes elastisches Kupplungsglied 1 mit zwei hülsenartigen Ansätzen 2 versehen, die jeweils auf der Innenseite mit einer Verzahnung 3 ausgerüstet und in eine entsprechende Verzahnung 4 auf zwei Kupplungsflansche 5 aufgeschoben sind. Durch Schraubmanschetten 6 werden die hülsenartigen Ansätze 2 des elastischen . Kupplungsgliedes 1 fest auf den Kupplungsflansch 5 gehalten, die in nicht näher dargestellter Weise mit den zu kuppelnden Wellenenden verbunden sind.

In das reifenförmige elastische Kupplungsglicd 1 sind nun Stützgewebe, beispielsweise aus Textil- oder Drahtgeweben, eingelagert, die in der F i g. 2 zu erkennen sind. Diese Stützgewebe 7 sind etwa zentrisch in dem Reifen 1 verteilt und jeweils in gleichem radialen Abstand α zueinander angeordnet. Zwischen den Stützgeweben 7 ist jeweils eine Schicht I a elastischen Materials vorgesehen, das mit dem Material, aus dem das Kupplungsglied 1 hergestellt ist, übereinstimmen kann, so daß eine relativ einfache Herstellung möglich ist. Es wäre für gewisse Fälle aber auch denkbar, die Shore-Härte der elastischen Zwischenschicht kleiner oder auch größer zu wählen als die Shore-Härte des Materials des Kupplungsgliedes. Auf diese Weise können die elastischen Eigenschaften wesentlich beeinflußt werden. Dabei ist der Abstand α und die Materialstärke der Gewebe 7 so gewählt, daß der Anteil des Volumens der Stützgewebe 7 am Volumen des elastischen Materials 1 etwa 20% beträgt.

Um diese Stützgewebe 7 in der erfindungsgemäßen Art mit gleichem Abstand zueinander einwandfrei in das elastische Glied 1 einlagern zu können, ist der Außendurchmesser D des Kupplungsgliedes 1 etwa 1,6- bis l,8mal so groß wie der Innendurchmesser rf. Das ergibt den Vorteil, daß die Abmessungen der Kupplung in bezug auf die Stärke der zu kuppelnden Wellen 8 (s. Fig. 2) sehr klein gehalten werden können. Um bei diesen Abmessungen einen einwandfreien Halt des elastischen Kupplungsgliedes 1 auf dem Kupplungsflansch 5 zu gewährleisten, ist die Lunge 6 der hülsenartigen Ansätze 2 etwa so groß gewUhlt, wie die axiale Lunge c des Reifengliedes 1 selbst, Die im Ausführungsbeispiel gezeigte elastische Wellenkupplung besitzt auf Grund ihrer besonderen Ausbildung, bei def als elastisches Material beispielsweise Gummi verwendet werden kann, eine besonders gute DreheliistizitiU, Die neue Kupplung erlaubt es, insbesondere auf Grund der gleichmäßigen Verteilung der Stiltzgewebe, die Leistungsfähigkeit des elastisehen Gliedes voll auszunutzen. Dabei wandern bei Belastung der Kupplung, d. h. dann, wenn sich die beiden Kupplungsflansche 5 gegeneinander verdrehen, die einzelnen SlUtzgewebe 7 aufeinander zu, verdrüngen dabei die zwischen ihnen jeweils liegende elastisehe Schicht und bewirken so die. Elastizität der Kupplung. Bei stärkerer Belastung legen sich die Stützgewebe aneinander und ermöglichen relativ hohe Drehmomente zu übertragen.

Um die Drehelastizität zu erhalten, ist es aber auch noch von Wichtigkeit, den Außendurchmesser D in das richtige Verhältnis zum Innendurchmesser rf zu bringen. In dem Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser D etwa 1,6- bis l,8mal so groß wie der Innendurchmesser. Es hat sich gezeigt, daß bei diesen Werten die sogenannte elastische Länge besonders günstig gestaltet werden kann.

Selbstverständlich ist es auch möglich, in gewissen Fällen an Stelle von radial eingelagerten Stützgeweben diagonal eingelagerte Stützgewebe zu verwenden. Dabei ist die Größe der sogenannten Stützwirkung vom Abstand α abhängig, unter dem die einzelnen Stützgewebe zueinander angeordnet sind, weil damit der Zeitpunkt, zu dem sich die Stützgewebe unter Belastung aneinander anlegen, verändert werden kann. Wesentlich ist in jedem Fall, daß die Stützgewebe jeweils gleichen Abstand zueinander besitzen und daß zwischen ihnen eine elastische Schicht vorgesehen ist, so daß die besonderen drehelastischen Eigenschaften erhalten werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elastische Wellenkupplung mit einem zwischen zwei Kupplungsflanschen angeordneten Gummiclement mit eingelagertem Stützgewebe, das reifenförmig ausgebildet und beidseitig mit verzahnten hülsenartigen Ansätzen versehen ist, die in je eine Verzahnung auf den Kupplungsflanschen eingreifen, gekennzeichnet d u r c h die Vereinigung folgender Merkmale:

a) der Außendurchmesser (D) des Gummielements (1) ist höchstens doppelt so groß wie dessen Innendurchmesser (rf),

b) die Stützgewebe (7) des Gummielements (1) sind im gleichen radialen Abstand (a) zueinander eingelagert und jeweils durch eine elastische Schicht (1 a) voneinander getrennt,

c) der Volumenanteil der Stülzgewebc (7) beträgt 2()°/o des Volumens des elastischen Materials des gesamten Kupplungsgliedes (1).

2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außcndurchmesscr (D) etwa 1,6- bis l,8mal so groß wie der Innendurchmesser (rf) ist.

3. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenartigen Ansätze (2) und der reifenförmige Teil des Kupplungsgliedes (1) jeweils die gleiche axiale Länge φ, c) aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen