DE19628126A1

DE19628126A1 - Oil damped shaft coupling

Info

Publication number: DE19628126A1
Application number: DE1996128126
Authority: DE
Inventors: Utz Wagner
Original assignee: Stromag GmbH
Current assignee: Stromag GmbH
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1998-01-15

Abstract

The shaft coupling has a housing with two chambers for the reception of blade spring groups. The connecting chambers (21) are fluid sealed. At least one of the chambers is connected, through at least one ring channel (9) in at least one coupling part (5) and through throttle bores (12) in at least two drive cams (8), with at least two pressurising chambers (23) in the drive cams. In the unloaded outlet position of the coupling, the chambers of the blade spring groups are filled with damping oil. The oil is pressurised by relative movement of the coupling sections.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung mit zwei gegenein ander verdrehbaren Kupplungsteilen, die radiale Mitnehmernoc ken aufweisen, zwischen denen in Umfangsrichtung symmetrisch verteilt wenigstens zwei Kammern für die Aufnahme von metall elastischen Blattfederpaketen angeordnet sind, die jeweils mehrere unter Einschluß jeweils einer Hohlkammer gekrümmte und mit ihren Außenflächen in Umfangsrichtung der Kupplung aneinanderliegende Blattfederpaare aufweisen.The invention relates to a shaft coupling with two against each other other rotatable coupling parts, the radial driver have ken, between which symmetrically in the circumferential direction distributes at least two chambers for holding metal elastic leaf spring assemblies are arranged, each several curved including a hollow chamber and with their outer surfaces in the circumferential direction of the coupling have adjacent leaf spring pairs.

Eine solche Wellenkupplung ist aus der DE-OS 20 10 957 be kannt. Die Wellenkupplung weist zwei Kupplungsteile auf, von denen der eine einen inneren Nabenteil und der andere einen äußeren Gehäuseteil bildet. Der Nabenteil und der Gehäuseteil begrenzen gemeinsam einen Ringraum, in den mehrere Mitnehmer nocken vom Nabenteil bzw. vom Gehäuseteil aus radial hinein ragen. Dadurch werden mehrere in Umfangsrichtung des Ringrau mes zueinander beabstandete Ringraumabschnitte gebildet, die jeweils durch metallelastisch nachgiebige Blattfederpakete ausgefüllt sind. Jedes Blattfederpaket ist aus paarweise zu sammengefügten Blattfedern zusammengesetzt, wobei die Blatt federn kreisbogenförmig gekrümmt und jeweils paarweise konvex zusammengefügt sind. Jedes Blattfederpaar jedes Blattfederpa ketes begrenzt durch die konvexe Anordnung einen Hohlraum, der die elastische Nachgiebigkeit jedes Blattfederpaares bei einer Relativverdrehung der beiden Kupplungsteile zueinander und damit einer Kompression des Blattfederpaketes durch die jeweils angrenzenden Mitnehmernocken gewährleistet.Such a shaft coupling is from DE-OS 20 10 957 be knows. The shaft coupling has two coupling parts, from one of which has an inner hub part and the other one forms the outer housing part. The hub part and the housing part together delimit an annular space into which several drivers cams radially from the hub part or from the housing part protrude. As a result, several in the circumferential direction of the Ringrau formed with mutually spaced annulus sections, the each by means of metal-elastic, flexible leaf spring assemblies are filled out. Each leaf spring package is made up in pairs assembled leaf springs, the leaf springs curved in a circular arc and convex in pairs are put together. Each pair of leaf springs each pair of leaf springs ketes delimits a cavity due to the convex arrangement, which contributes to the elastic compliance of each pair of leaf springs a relative rotation of the two coupling parts to each other and thus a compression of the leaf spring assembly by the each adjacent driving cam guaranteed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wellenkupplung der ein gangs genannten Art zu schaffen, die die Möglichkeit einer Dämpfung gewährleistet.The object of the invention is to provide a shaft coupling to create the kind mentioned above, which the possibility of a Damping guaranteed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zwischenkammern zumindest im wesentlichen flüssigkeitsdicht gestaltet sind, und daß zumindest ein Teil der Zwischenkammern der Blattfe derpaare über wenigstens einen Ringkanal in wenigstens einem Kupplungsteil und über Drosselbohrungen in wenigstens zwei Mitnehmernocken mit wenigstens zwei Verdrängerkammern im Be reich der Mitnehmernocken in Verbindung stehen, und daß in der unbelasteten Ausgangslage der Kupplungsteile wenigstens die Zwischenkammern der Blattfederpaare mit Dämpfungsflüssig keit, insbesondere Öl, gefüllt sind, die bei einer Relativ verdrehung der Kupplungsteile zueinander in die Verdränger kammern und bei einer Rückstellung in die Ausgangslage wieder in die Zwischenkammern gedrückt wird. Dadurch ist es möglich, die Vorteile der bekannten Wellenkupplung mit einem geeigne ten Dämpfungsverhalten zu kombinieren. Die Blattfederpakete weisen eine Doppelfunktion auf, da sie neben ihrer Funktion als metallelastische Federelemente auch als Verdrängerelemen te für die Dämpfungsflüssigkeit dienen. Die Zwischenkammern in den Blattfederpaketen einerseits und die Verdrängerkammern auf Höhe der Mitnehmernocken andererseits stellen wechselsei tig - je nach der Drehbewegung der Kupplungsteile - Druck- und Saugräume dar. Die Verdrängerkammern werden in einfacher Weise dadurch gebildet, daß sie allseitig durch die zugeord neten Mitnehmernocken, durch die benachbarten Blattfederpake te und durch die Kupplungsteile begrenzt sind. Zwischen den Blattfederpaketen sind keine weiteren Führungs- oder Verbin dungselemente vorgesehen. Es ist jedoch möglich, an den Enden der Blattfederpakete ein etwas stabiler gestaltetes Bauteil in Form einer doppelt gelegten Blattfeder oder ähnliches vor zusehen, um die zusätzlichen Biegebelastungen durch die Dämp fungskraft ausgleichen zu können. Durch die Strömung der Dämpfungsflüssigkeit zwischen den Verdrängerkammern und den Zwischenkammern über die Drosselbohrungen ergibt sich eine turbulente Strömung, die ein gutes Dämpfungsverhalten gewähr leistet. Im Bereich der trotz der flüssigkeitsdichten Gestal tung verbleibenden engen Spalte auf Höhe der axialen Begren zung der Blattfederpakete durch die Kupplungsteile sowie im Bereich der Begrenzung der Verdrängerkammern können sich zu sätzlich geringfügige laminare Leckströmungen einstellen, die ebenfalls einen Beitrag zur Dämpfung leisten. Wesentlicher Vorteil der turbulenten Strömung der Dämpfungsflüssigkeit ist es, daß eine solche Strömung weitgehend viskositätsunabhängig und damit unabhängig von der Temperatur der Dämpfungsflüssig keit innerhalb der Wellenkupplung ist.This object is achieved in that the intermediate chambers are at least essentially liquid-tight, and that at least part of the intermediate chambers of the Blattfe the pairs via at least one ring channel in at least one Coupling part and throttle bores in at least two Driving cams with at least two displacement chambers in the loading range of driving cams are connected, and that in the unloaded starting position of the coupling parts at least the intermediate chambers of the leaf spring pairs with damping fluid speed, especially oil, are filled with a relative rotation of the coupling parts to each other in the displacer chambers and with a return to the starting position again is pressed into the intermediate chambers. This makes it possible the advantages of the known shaft coupling with a suitable to combine damping behavior. The leaf spring packages have a double function because they are in addition to their function as metal elastic spring elements also as displacement elements serve for the damping fluid. The intermediate chambers in the leaf spring assemblies on the one hand and the displacement chambers at the level of the driver cams, on the other hand, alternate depending on the rotary movement of the coupling parts - pressure and suction rooms. The displacement chambers become simpler Formed in such a way that they on all sides by the assigned neten driver cams, by the neighboring leaf spring pack te and are limited by the coupling parts. Between Leaf spring assemblies are not another guide or connection tion elements provided. However, it is possible at the ends the leaf spring assemblies a somewhat more stable component in the form of a double-leaf spring or the like watch the additional bending loads caused by the dampers ability to compensate. By the flow of the Damping fluid between the displacement chambers and the There is an intermediate chamber over the throttle bores turbulent flow, which ensures good damping behavior accomplishes. In the area of despite the liquid-tight shape remaining narrow gaps at the level of the axial limit tion of the leaf spring assemblies through the coupling parts and in Area of delimitation of the displacement chambers can increase additionally set slight laminar leakage flows that also contribute to damping. More essential The advantage of the turbulent flow of the damping fluid is it is that such a flow is largely independent of viscosity and therefore regardless of the temperature of the damping fluid speed inside the shaft coupling.

In Ausgestaltung der Erfindung sind den Drosselbohrungen Steuermittel zum Einstellen und Ändern der Dämpfungswirkung zugeordnet. Dadurch ist das Dämpfungsverhalten der Wellen kupplung an den jeweiligen Einsatzzweck anpaßbar.In an embodiment of the invention, the throttle bores Control means for setting and changing the damping effect assigned. This is the damping behavior of the waves coupling adaptable to the respective application.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Steuermit tel einen Steuerring auf, der auf Höhe der Drosselbohrungen mit Blendenöffnungen versehen ist, die jeweils einen sich in Umfangsrichtung des Steuerringes verändernden Querschnitt aufweisen, und der Steuerring ist konzentrisch zu den Kupp lungsteilen in Umfangsrichtung verstellbar gelagert. Mittels des Steuerringes ist es möglich, gleichzeitig alle Drossel bohrungen zu beeinflussen und somit eine schnelle und gleich mäßige Änderung des Dämpfungsverhaltens einzustellen. Die Einstellung der jeweils erforderlichen Dämpfung auf die schwingungstechnische Problemstellung der Wellenkupplung kann zum einen bereits bei der Fertigung der Wellenkupplung defi niert werden. Die eingestellte Position kann anschließend dauerhaft fixiert werden. Alternativ ist es möglich, den Steuerring bei bereits eingebauter Wellenkupplung im Still stand der Maschine mittels einer manuell bedienbaren Ver stelleinrichtung einzustellen.In a further embodiment of the invention, the control tel a control ring on the level of the throttle bores is provided with apertures, each one in Circumferential direction of the control ring changing cross section have, and the control ring is concentric with the dome lung parts adjustable in the circumferential direction. Means of the control ring it is possible to simultaneously use all of the throttle bores to influence and thus a quick and equal moderate change in damping behavior. The Setting the required damping to the Vibration problems of the shaft coupling can on the one hand, defi during the manufacture of the shaft coupling be kidneyed. The set position can then be permanently fixed. Alternatively, it is possible to use the Control ring while the shaft coupling is already installed the machine by means of a manually operated ver setting device.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Steuerring eine Verstelleinrichtung zugeordnet, die eine durch einen Stellantrieb verstellbare stationäre Kulissenführung auf weist, die bei jedem Umlauf der Kupplung an einem Stellpunkt auf Übertragungsmittel wirkt, die mit dem Steuerring verbun den sind. Dadurch ist es möglich, auch im laufenden Betrieb der Wellenkupplung eine Einstellung der Dämpfung für jeden Betriebspunkt zu erzielen. Dabei kann der Stellantrieb durch einen manuell betätigbaren Kurbeltrieb oder auch durch einen elektrischen Stellmotor verwirklicht sein.In a further embodiment of the invention is the control ring an adjustment device assigned, one by a Actuator adjustable stationary link guide points at each rotation of the clutch at a set point acts on transmission means connected to the control ring they are. This makes it possible, even during operation the shaft coupling an adjustment of the damping for everyone Achieve operating point. The actuator can a manually operable crank drive or by one electric servomotor can be realized.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind im Steuerring längliche Durchströmöffnungen auf Höhe jedes Blattfederpake tes vorgesehen, deren hänge maximal der Dicke des zugeordne ten Blattfederpaketes in vollständig auf Block zusammenge preßtem Zustand entspricht. Durch diese Ausgestaltung werden Kurzschlüsse zwischen den Verdrängerkammern und den Zwischen kammern vermieden, die jeweils alternativ Druck- und Unter druckräume bilden.In a further embodiment of the invention are in the control ring elongated flow openings at the level of each leaf spring package tes provided, the slopes of which are maximum the thickness of the assigned leaf spring package in fully assembled on block pressed condition. With this configuration Short circuits between the displacement chambers and the intermediate avoided chambers, each alternatively pressure and sub form pressure rooms.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschrei bung eines bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.Further advantages and features of the invention result from the remaining claims and from the following description exercise of a preferred embodiment of the invention, the is shown with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellenkupplung mit abgenommenem Au ßenflansch, Fig. 1 shows a front view of an embodiment of a shaft coupling according to the invention with removed Au ßenflansch,

Fig. 2 die Wellenkupplung nach Fig. 2 einschließlich aufge setztem Außenflansch in einer Schnittdarstellung ent lang der Schnittlinie II-II in Fig. 1, Fig. 2, the shaft coupling according to Fig. 2, including up setztem outer flange in a sectional view long ent section line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt III der Wellenkupplung nach Fig. 2, Fig. 3 is an enlarged view of a section III of the shaft coupling according to Fig. 2,

Fig. 4a bis 4c in einer explosionsartigen Darstellung die Kupplungsteile und die Blattfederpakete der Wellen kupplung nach den Fig. 1 und 2, FIGS. 4a to 4c in an exploded view the coupling parts and the leaf spring packets of waves clutch of FIGS. 1 and 2,

Fig. 5 die Wellenkupplung nach Fig. 1 in ihrer maximal ver drehten Endposition, Fig. 5, the shaft coupling of Fig. 1 turned at their maximum ver end position,

Fig. 6 schematisch eine Teilschnittdarstellung der Wellen kupplung nach Fig. 1 in abgewickelter Darstellung, Fig. 6 is a schematic partial sectional view of the shaft coupling of Fig. 1 in developed form,

Fig. 7 ebenfalls in schematischer abgewickelter Darstellung die Wellenkupplung nach den Fig. 1 und 5, jedoch in ihrer maximal verdrehten Endposition nach Fig. 5, Fig. 7 is also a schematic developed form the shaft coupling according to FIGS. 1 and 5, but in its maximally rotated end position according to FIG. 5,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Verstelleinrichtung zum Ein stellen des Dämpfungsverhaltens der Wellenkupplung im laufenden Betrieb, Fig. 8 shows a section through an adjustment device for a provide the damping performance of the shaft coupling during operation,

Fig. 9a bis 9c in vergrößerter schematischer Darstellung eine für eine Drosselbohrung angeordnete Blendenöffnung des Steuerringes der Wellenkupplung in verschiedenen Öffnungszuständen und Figs. 9a to 9c schematically shows an enlarged arranged for an orifice aperture of the control ring of the shaft coupling in different opening states, and

Fig. 10 einen Schnitt durch die Verstelleinrichtung nach Fig. 8 entlang der Schnittlinie X-X in Fig. 8. Fig. 10 is a section through the adjusting device according to FIG. 8 taken along section line XX in Fig. 8.

Eine Wellenkupplung nach den Fig. 1 bis 7 weist eine Kupp lungsnabe (1) auf, die koaxial zu einer Drehachse (2) gestal tet ist. Den anderen Kupplungsteil bildet ein Kupplungsgehäu se (3), das die Kupplungsnabe (1) koaxial umschließt, wobei das Kupplungsgehäuse (3) und die Kupplungsnabe (1) einen Ringraum für die Aufnahme von nachfolgend näher beschriebenen Blattfederpaketen (10) begrenzen. Das Kupplungsgehäuse (3) sitzt mit Hilfe nicht näher bezeichneter Dichtungen abgedich tet auf der Kupplungsnabe (1) auf, wobei Kupplungsnabe (1) und Kupplungsgehäuse (3) um die Drehachse (2) relativ zuein ander verdrehbar sind. Das Kupplungsgehäuse (3) ist aus einem Innenflansch (4), einem Außenflansch (5) und einem den Ring raum radial begrenzenden mantelartigen Außenring (6) zusam mengesetzt. Der Innenflansch (4) ragt radial über den Außen ring (6) hinaus und weist über seinen Umfang verteilt mehrere nicht näher bezeichnete Befestigungsbohrungen auf.A shaft coupling according to Fig. 1 to 7 has a Kupp lungsnabe (1), which is tet coaxially to a rotational axis (2) decor with dark. The other coupling part forms a clutch housing ( 3 ) which coaxially surrounds the clutch hub ( 1 ), the clutch housing ( 3 ) and the clutch hub ( 1 ) delimiting an annular space for receiving leaf spring assemblies ( 10 ) described in more detail below. The clutch housing ( 3 ) sits with the help of unspecified seals on the clutch hub ( 1 ), the clutch hub ( 1 ) and clutch housing ( 3 ) being rotatable relative to one another about the axis of rotation ( 2 ). The clutch housing ( 3 ) is composed of an inner flange ( 4 ), an outer flange ( 5 ) and a radially delimiting jacket-like outer ring ( 6 ). The inner flange ( 4 ) protrudes radially beyond the outer ring ( 6 ) and has a plurality of fastening holes, not specified, distributed over its circumference.

An der Kupplungsnabe (1) einstückig angeformt sind sechs Mit nahmenocken (7) (Fig. 4c), die gleichmäßig über den Umfang der Kupplungsnabe (1) verteilt und radial nach außen gerich tet sind. Die radiale hänge der Mitnahmenocken (7) ist gerin ger als die Höhe des durch den Außenmantel der Kupplungsnabe (1) und durch den Innenmantel des Außenringes (6) radial be grenzten Ringraumes, so daß die Mitnahmenocken (7) in radia lem Abstand zum Außenring (6) enden. Auf gleicher Höhe wie die Mitnehmernocken (7) sind auch im Kupplungsgehäuse (3) sechs Mitnehmernocken in Form von Doppelnocken (8) vorgese hen, die entsprechend umgekehrt zu den Mitnehmernocken (7) vom Außenring (6) aus radial nach innen ragen. Jeder Doppel nocken (8) ist im Profil (Fig. 2) U-förmig gestaltet, wobei die U-Schenkel des Doppelnockens (8) den korrespondierenden Mitnehmernocken (7) zu beiden Seiten axial flankieren und der axial verlaufende Verbindungssteg jedes Doppelnockens (8) zwischen dem U-Schenkel radial an die Stirnfläche des zuge ordneten Mitnehmernockens (7) anschließt. Jeder Doppelnocken (8) ist mit Hilfe nicht näher bezeichneter Befestigungs schrauben und -bolzen starr mit dem Innenflansch (4) und dem Außenflansch (5) verbunden, wodurch sich auch die starre An ordnung innerhalb des Kupplungsgehäuses (3) ergibt (Fig. 2 und 4a). Die radiale hänge jedes Doppelnockens (8) ist mit der Höhe des Ringraumes zwischen dem Außenring und dem Außen mantel der Kupplungsnabe (1) nahezu identisch, so daß zwi schen dem Außenmantel der Kupplungsnabe und den unteren Stirnflächen jedes Doppelnockens (8) lediglich ein sehr schmaler Spalt verbleibt. Jeder Doppelnocken (8) umschließt den zugehörigen Mitnehmernocken (7) radial, wobei der Mitneh mernocken (7) im Doppelnocken (8) ein gewisses Axialspiel zum Ausgleichen eines Axialversatzes aufweist. Im unbelasteten Ruhezustand fluchten die Doppelnocken (8) und die Mitnehmer nocken (7) axial miteinander (Fig. 1).On the coupling hub ( 1 ) are integrally formed six with cam ( 7 ) ( Fig. 4c), which are evenly distributed over the circumference of the coupling hub ( 1 ) and radially tet outward. The radial slopes of the driving cams ( 7 ) is less than the height of the annular space through the outer jacket of the coupling hub ( 1 ) and through the inner jacket of the outer ring ( 6 ), so that the driving cams ( 7 ) are at a radial distance from the outer ring ( 6 ) end. At the same height as the driver cams ( 7 ) are six dog cams in the form of double cams ( 8 ) hen in the clutch housing ( 3 ), which protrude from the outer ring ( 6 ) in the opposite direction to the driver cams ( 7 ). Each double cam ( 8 ) is U-shaped in profile ( Fig. 2), the U-legs of the double cam ( 8 ) axially flanking the corresponding drive cam ( 7 ) on both sides and the axially extending connecting web of each double cam ( 8 ) connects radially to the end face of the assigned driving cam ( 7 ) between the U-leg. Each double cam ( 8 ) with the help of unspecified fastening screws and bolts rigidly connected to the inner flange ( 4 ) and the outer flange ( 5 ), which also results in the rigid arrangement within the clutch housing ( 3 ) ( Fig. 2 and 4a). The radial slopes of each double cam ( 8 ) is almost identical to the height of the annular space between the outer ring and the outer jacket of the coupling hub ( 1 ), so that between the outer jacket of the coupling hub and the lower end faces of each double cam ( 8 ) only a very narrow Gap remains. Each double cam ( 8 ) encloses the associated driver cam ( 7 ) radially, the driver cam ( 7 ) in the double cam ( 8 ) having a certain axial play to compensate for an axial offset. In the unloaded idle state, the double cams ( 8 ) and the driver cams ( 7 ) are axially aligned with one another ( FIG. 1).

In Umfangsrichtung der Kupplung sind in den freien Ring raumabschnitten zwischen den benachbarten Mitnehmer- und Dop pelnocken (7, 8) sechs Blattfederpakete (10) positioniert, die metallelastisch einfederbar sind (Fig. 4b). Jedes Blatt federpaket (10) ist aus mehreren Paaren von Blattfedern (19), beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zehn Paaren, zu sammengestellt. Jede Blattfeder (19) ist aus einem rechtecki gen Federblech hergestellt und mit einer konvexen Krümmung in Umfangsrichtung der Kupplung versehen, wobei die Krümmung der Blattfedern (19) jeweils etwa auf halber Höhe des Ringraumes der Kupplung ihren größten Abstand zur jeweiligen Radialen aufweist. Jeweils zwei Blattfedern (19) sind einander entge gengerichtet zusammengefügt, wobei sie im Bereich ihrer ra dialen Stirnenden aneinanderliegen und gemeinsam jeweils eine Zwischenkammer (21) begrenzen. Da die axiale Breite jeder Blattfeder (19) auf den Abstand des Innenflansches (4) und des Außenflansches (5) zueinander abgestimmt ist, werden die axialen Wandungen der Zwischenkammern (21) durch die Innen wandungen des Innenflansches (4) einerseits und des Außen flansches (5) andererseits gebildet. Zwischen den jeweiligen Wandungen verbleiben lediglich äußerst geringe Spalte, auf die nachfolgend noch eingegangen werden wird. Auch im Bereich ihrer Stirnenden liegen die Blattfedern (19) unter Bildung von nur sehr geringen Spalten an der Innenwandung des Außen ringes (6) und am zentralen Bereich des Außenmantels der Kupplungsnabe (1) an. Jedem Blattfederpaket (10) ist an sei nen den jeweils benachbarten Mitnehmer- und Doppelnocken (7, 8) zugeordneten Endbereichen jeweils eine weitere, doppelt gelegte Blattfeder (20) zugeordnet, um nachfolgend näher be schriebene zusätzliche Biegebelastungen der Blattfeder (19) innerhalb jedes Blattfederpaketes (10) kompensieren zu kön nen. Die Blattfedern (19) jeweils eines Blattfederpaketes (10) können um die auf die Umfangsrichtung bezogene Breite der Zwischenkammern (21) soweit elastisch einfedern, bis das gesamte Blattfederpaket (10) auf Block zusammengepreßt ist. Jedes Blattfederpaket (10) ist spielfrei in die jeweils ver bleibenden freien Ringraumabschnitte zwischen den benachbar ten Mitnehmer- und Doppelnocken (7, 8) eingefügt, wobei für die Blattfederpakete (10) keine zusätzlichen Führungs- oder Befestigungselemente benötigt werden. Dadurch wird eine Bewe gung der Kupplungsnabe (1) in beiden Richtungen mit gleichen Federkräften ermöglicht.In the circumferential direction of the coupling space sections between the adjacent driver and Dop pelnocken ( 7 , 8 ) six leaf spring assemblies ( 10 ) are positioned in the free ring, which are resilient to metal ( Fig. 4b). Each leaf spring assembly ( 10 ) is composed of several pairs of leaf springs ( 19 ), ten pairs in the exemplary embodiment shown. Each leaf spring ( 19 ) is made from a rectangular spring plate and is provided with a convex curvature in the circumferential direction of the coupling, the curvature of the leaf springs ( 19 ) being approximately halfway up the annulus of the coupling from its greatest distance to the respective radial. Two leaf springs ( 19 ) are joined together in opposite directions, whereby they lie against each other in the area of their radial front ends and together each delimit an intermediate chamber ( 21 ). Since the axial width of each leaf spring ( 19 ) is matched to the distance between the inner flange ( 4 ) and the outer flange ( 5 ), the axial walls of the intermediate chambers ( 21 ) through the inner walls of the inner flange ( 4 ) on the one hand and the outer flange ( 5 ) on the other hand. Only extremely small gaps remain between the respective walls, which will be discussed below. Also in the area of their ends, the leaf springs ( 19 ) form only very small gaps on the inner wall of the outer ring ( 6 ) and on the central area of the outer shell of the coupling hub ( 1 ). Each leaf spring assembly ( 10 ) is assigned to each of the adjacent driver and double cams ( 7 , 8 ) associated end areas each have a further double leaf spring ( 20 ), to be described in more detail below additional bending loads on the leaf spring ( 19 ) within each leaf spring assembly ( 10 ) to be able to compensate. The leaf springs ( 19 ) of each leaf spring assembly ( 10 ) can deflect elastically by the width of the intermediate chambers ( 21 ) in relation to the circumferential direction until the entire leaf spring assembly ( 10 ) is pressed together on a block. Each leaf spring assembly ( 10 ) is inserted without play into the respective remaining free annular space sections between the adjacent driving and double cams ( 7 , 8 ), no additional guide or fastening elements being required for the leaf spring assemblies ( 10 ). This allows movement of the coupling hub ( 1 ) in both directions with the same spring forces.

Zusätzlich zu der metallelastischen Einfederbarkeit der Blattfederpakete (10), die durch eine Relativverdrehung zwi schen dem Kupplungsgehäuse (3) und der Kupplungsnabe (1) und einer daraus resultierenden Relativverdrehung zwischen den Mitnehmernocken (7) und den Doppelnocken (8) hervorgerufen wird, weist die erfindungsgemäße Wellenkupplung eine Dämp fungsfunktion auf. Dazu sind die Zwischenkammern (21) der Blattfederpakete (10) mit einer Dämpfungsflüssigkeit, beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit Öl, aufgefüllt. Die Zwischenkammern (21) stehen über einen umlaufenden Ringkanal (9) im Außenflansch (5) miteinander in Verbindung. Der Ring kanal (9) ist zum Inneren des Kupplungsgehäuses (3) hin offen (Fig. 2) und konzentrisch zur Drehachse (2) ausgerichtet. Auf Höhe des Ringkanals (9) ist im zugeordneten Schenkel jedes Doppelnockens (8) eine Drosselbohrung (12) vorgesehen, die axial nach innen in eine Verdrängerkammer (23) (Fig. 6 und 7) übergeht. Jede Verdrängerkammer (23) weist einen Bohrungsab schnitt auf, der den an die Drosselbohrung (12) anschließen den Schenkel des Doppelnockens (8) axial nach innen durch setzt. Zwischen den Innenseiten der Doppelnocken (8) und den jeweils zentralen Mitnehmernocken (7) sind Spalte vorgesehen, die ebenfalls Teile der Verdrängerkammern (23) darstellen. Die Verdrängerkammern (23) vergrößern sich, sobald die Kupp lungsteile (1, 3) gegeneinander verdreht und die Blattfeder pakete (10) eingefedert werden (Fig. 7). Bei einem Einfedern der Blattfederpakete (10) aufgrund einer Relativverdrehung der Wellenkupplung verdrängen somit die Zwischenkammern (21) der Blattfederpakete (10) das Öl durch den Ringkanal (9) über die Drosselbohrungen (12) in die Verdrängerkammern (23), wo bei sich eine turbulente Strömung ergibt, die eine wirksame Dämpfung der Kupplungsschwingungen bewirkt. Die Verdränger kammern (23) und die Zwischenkammern (21) wirken je nach dem Maß der Einfederung der Blattfederpakete (10) jeweils alter nierend als Druck- oder Unterdruckräume und saugen und drüc ken dementsprechend das Öl in die jeweilige Strömungsrich tung. Um zu verhindern, daß das Öl nach dem Verlassen der Zwischenkammern (21) durch den nach innen offenen Ringkanal (9) direkt in die benachbarten Verdrängerkammern (23) ge langt, ohne durch die Drosselbohrungen (12) zu strömen - wo durch sich ein Kurzschluß ergeben könnte - ist dem Ringkanal (9) ein Steuerring (11) zugeordnet, der den Ringkanal (9) zum Kupplungsinneren hin abschließt. Um dennoch die Strömung des Öls zu ermöglichen, weist der Steuerring (11) im Bereich je des Blattfederpakets (10) jeweils eine Durchströmöffnung (18) auf, die sich in Umfangsrichtung über eine hänge erstreckt, die der Breite des jeweiligen Blattfederpaketes (10) in sei nem zumindest nahezu auf Block maximal komprimierten Zustand entspricht. Auf Höhe der Drosselöffnungen (12) sind im Steu erring (11) Blendenöffnungen (17) vorgesehen, die beim darge stellten Ausführungsbeispiel (Fig. 9a bis 9c) dreieckig ge staltet sind. Der freie Querschnitt jeder Blendenöffnung (17) ist derart bemessen, daß er den Kreisquerschnitt der Dros selöffnung (12) in dem jeweiligen Doppelnocken (8) vollkommen freigeben kann. Zusätzlich zu der zwischen den Zwischenkam mern (21) und den Verdrängerkammern (23) erfolgenden turbu lenten Strömung ergeben sich aufgrund der verschiedenen engen Spalte zwischen den Blattfederpaketen und den jeweiligen Kupplungswandungen zudem laminare Spaltströmungen, die eben falls einen gewissen Beitrag zur Dämpfung leisten können. In addition to the metal-elastic deflectability of the leaf spring assemblies ( 10 ), which is caused by a relative rotation between the clutch housing ( 3 ) and the clutch hub ( 1 ) and a resulting relative rotation between the driver cams ( 7 ) and the double cams ( 8 ) Shaft coupling invention a damping function. For this purpose, the intermediate chambers ( 21 ) of the leaf spring assemblies ( 10 ) are filled with a damping fluid, in the exemplary embodiment shown with oil. The intermediate chambers ( 21 ) are connected to one another via a circumferential ring channel ( 9 ) in the outer flange ( 5 ). The ring channel ( 9 ) is open towards the inside of the clutch housing ( 3 ) ( Fig. 2) and concentrically aligned with the axis of rotation ( 2 ). At the level of the ring channel ( 9 ), a throttle bore ( 12 ) is provided in the associated leg of each double cam ( 8 ) and merges axially inward into a displacement chamber ( 23 ) ( FIGS. 6 and 7). Each displacement chamber ( 23 ) has a Bohrungsab section that connects to the throttle bore ( 12 ) axially inwardly through the leg of the double cam ( 8 ). Gaps are provided between the inner sides of the double cams ( 8 ) and the respective central driver cams ( 7 ), which also represent parts of the displacement chambers ( 23 ). The displacement chambers ( 23 ) enlarge as soon as the hitch be parts ( 1 , 3 ) rotated against each other and the leaf spring packages ( 10 ) are compressed ( Fig. 7). In a compression of the leaf spring assemblies (10) due to a relative rotation of the shaft coupling thus the intermediate chambers (21) displace the leaf spring packets (10) the oil through the annular channel (9) via the throttle holes (12) into the displacement chambers (23) where at is results in turbulent flow, which effectively dampens the coupling vibrations. The displacement chambers ( 23 ) and the intermediate chambers ( 21 ) have an alternating effect depending on the degree of deflection of the leaf spring assemblies ( 10 ) as pressure or vacuum spaces and suck and press the oil accordingly in the respective direction of flow. To prevent the oil after leaving the intermediate chambers ( 21 ) ge through the inwardly open annular channel ( 9 ) directly into the adjacent displacement chambers ( 23 ) without flowing through the throttle bores ( 12 ) - where a short circuit could result - the ring channel ( 9 ) is assigned a control ring ( 11 ) which closes the ring channel ( 9 ) towards the clutch interior. In order to enable the oil to flow, the control ring ( 11 ) has a flow opening ( 18 ) in the area of each leaf spring assembly ( 10 ), which extends in the circumferential direction over a length that is the width of the respective leaf spring assembly ( 10 ) be at least almost the maximum compressed state on the block. At the level of the throttle openings ( 12 ) are provided in the control ring ( 11 ) orifices ( 17 ), which are triangular in the embodiment illustrated (FIGS . 9a to 9c). The free cross section of each aperture ( 17 ) is dimensioned such that it can completely release the circular cross section of the throttle opening ( 12 ) in the respective double cam ( 8 ). In addition to the turbulent flow between the intermediate chambers ( 21 ) and the displacement chambers ( 23 ), there are also laminar gap flows due to the various narrow gaps between the leaf spring assemblies and the respective coupling walls, which can also make a certain contribution to damping.

Um die Dämpfung der Wellenkupplung je nach dem vorgegebenen Einsatzzweck einstellen zu können, ist der Steuerring (11) in Umfangsrichtung verstellbar angeordnet. Eine Verstellung des Steuerringes (11) ist stufenlos möglich zwischen einer ersten Dämpfungsstufe nach Fig. 9a über eine Zwischendämpfung nach Fig. 9b bis hin zu einer gegenüberliegenden Dämpfungsendstufe nach Fig. 9c. Eine Einstellung des Steuerringes (11) kann entweder bei der Herstellung und Montage der Wellenkupplung oder aber auch im Stillstand der Wellenkupplung durch ent sprechende Verstellmechanismen erfolgen.In order to be able to adjust the damping of the shaft coupling depending on the specified application, the control ring ( 11 ) is arranged to be adjustable in the circumferential direction. An adjustment of the control ring ( 11 ) is infinitely possible between a first damping stage according to FIG. 9a via an intermediate damping according to FIG. 9b up to an opposite damping final stage according to FIG. 9c. The control ring ( 11 ) can be adjusted either during manufacture and assembly of the shaft coupling or even when the shaft coupling is at a standstill by appropriate adjustment mechanisms.

Anhand der Fig. 8 und 10 ist ein Ausführungsbeispiel einer Verstelleinrichtung dargestellt, die eine Einstellung des Steuerringes (11a) bei laufender Wellenkupplung, d. h. während des Betriebes, ermöglicht. Dazu weist der Steuerring (11a) einen Ansatz (22a) auf, der gemäß dem Ansatz (22) nach Fig. 1 etwas radial außerhalb des Wirkbereiches des Steuerringes (11) angeordnet ist. Auf diesem Ansatz (22a) ist ein Zahn stangenabschnitt vorgesehen, mit dem ein Ritzel (24) einer Stellwelle (25) kämmt. Auf Höhe des Zahnstangenabschnitts (23a) ist im Außenflansch (5a) ein Langlochbereich vorgese hen, der eine Verschiebung des Zahnstangenabschnittes (22a) bei einer Verdrehung des Steuerringes (11a) gestattet. Die Stellwelle (25) ist in einem nicht näher bezeichneten Lager bock drehbar gelagert, wobei der Lagerbock an der Außenseite des Außenflansches (5a) befestigt ist. Die Stellwelle (25) ragt auf der dem Ritzel (24) gegenüberliegenden Seite aus dem Lagerbock heraus. Auf diesen Wellenstummel ist eine Stell scheibe (26) drehschlüssig aufgesetzt, die mit einem exzen trisch und achsparallel zur Stellwelle (25) nach außen abra genden Kulissenstift (27) versehen ist. Der Lagerbock ein schließlich der Stellscheibe (26) und des Kulissenstiftes (27) laufen gemeinsam mit dem Außenflansch (5a) im Betrieb der Wellenkupplung um, beim dargestellten Ausführungsbeispiel in Pfeilrichtung D (Fig. 10). Um nun bei jedem Umlauf des Au ßenflansches (5a) und damit des Kulissenstiftes (27) eine Einstellung des Steuerringes (11a) durch die Übertragungsmit tel in Form der Stellscheibe (26), der Stellwelle (25), des Ritzels (24) und des Zahnstangenabschnittes (22a) zu ermögli chen, ist eine stationär an einem ortsfesten Träger (30) an geordnete Kulissenführung (28) vorgesehen, die kreisbogenför mig und verengend zulaufende Einlaufbereiche aufweist (Fig. 10). Die Kulissenführung (28) ist blockförmig gestaltet und ist mittels eines Stellantriebes (29, 31, 32) in ihrer Höhe relativ zur Wellenkupplung verstellbar. Dazu ist der Kulis senblock (28) auf einer Gewindespindel (29) gelagert, die über eine Kupplung (32) mittels eines Stellmotors (31) beweg lich ist. Der Kulissenblock (28) kann somit stufenlos nach oben oder nach unten gefahren werden. Je nachdem, auf welcher Höhe sich der Einlaufbereich des Kulissenblockes (28) befin det, wird der Kulissenstift (21) unter gleichzeitiger Verdre hung der Stellscheibe (26) entsprechend zwangsgeführt. Die Verdrehung der Stellscheibe (26) bewirkt gleichzeitig auch eine Drehung der Stellwelle (25) sowie eine Drehung des Rit zels (24) und damit eine Verdrehung des Steuerringes (11a). Die Steuerung des Stellmotors (31) kann durch eine elektroni sche Steuereinheit erfolgen, an die verschiedene Meßgeber für Betriebsparameter der Wellenkupplung angeschlossen sind.Referring to Figs. 8 and 10 an embodiment of an adjustment device is shown, which during operation, enables adjustment of the control ring (11 a) while playing a shaft coupling, ie. For this purpose, the control ring ( 11 a) has an extension ( 22 a) which, according to the extension ( 22 ) according to FIG. 1, is arranged somewhat radially outside the effective range of the control ring ( 11 ). On this approach ( 22 a) a toothed rack section is provided with which a pinion ( 24 ) meshes an actuating shaft ( 25 ). At the level of the toothed rack section ( 23 a) in the outer flange ( 5 a), an elongated hole is provided, which permits displacement of the toothed rack section ( 22 a) when the control ring ( 11 a) rotates. The adjusting shaft ( 25 ) is rotatably supported in a bearing block (not shown), the bearing block being fastened to the outside of the outer flange ( 5 a). The adjusting shaft ( 25 ) protrudes from the bearing block on the side opposite the pinion ( 24 ). On this shaft stub an adjusting disc ( 26 ) is rotatably mounted, which is provided with an eccentric and axially parallel to the actuating shaft ( 25 ) to the outside abra ing link pin ( 27 ). The bearing block, finally, the adjusting disc ( 26 ) and the link pin ( 27 ) run together with the outer flange ( 5 a) in the operation of the shaft coupling, in the illustrated embodiment in the direction of arrow D ( Fig. 10). In order now with each revolution of the outer flange ( 5 a) and thus the sliding pin ( 27 ), an adjustment of the control ring ( 11 a) by means of the transmission means in the form of the adjusting disc ( 26 ), the adjusting shaft ( 25 ), the pinion ( 24 ) and to allow the rack section ( 22 a), a stationary on a fixed support ( 30 ) is provided on orderly slide guide ( 28 ), which has a circular arch and narrowing inlet areas ( Fig. 10). The link guide ( 28 ) is block-shaped and its height can be adjusted relative to the shaft coupling by means of an actuator ( 29 , 31 , 32 ). For this purpose, the Kulis senblock ( 28 ) is mounted on a threaded spindle ( 29 ) which is movable via a coupling ( 32 ) by means of an actuator ( 31 ). The link block ( 28 ) can thus be moved continuously up or down. Depending on the height at which the inlet area of the sliding block ( 28 ) is located, the sliding pin ( 21 ) is correspondingly positively driven while simultaneously rotating the adjusting disc ( 26 ). The rotation of the adjusting disc ( 26 ) also causes a rotation of the adjusting shaft ( 25 ) and a rotation of the Rit cell ( 24 ) and thus a rotation of the control ring ( 11 a). The control of the servomotor ( 31 ) can be carried out by an electronic control unit to which various sensors for operating parameters of the shaft coupling are connected.

Um zu verhindern, daß sich bei größeren Temperaturänderungen innerhalb der Wellenkupplung und einer daraus resultierenden Änderung der Viskosität und Volumenzunahme Druckerhöhungen innerhalb der Wellenkupplung ergeben, weist die Wellenkupp lung Mittel zum Ausgleichen statischer Druck- und Volumensän derungen auf, die nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben werden. Die Kupplungsnabe (1) weist - jeweils axial nach innen - an den Außenflansch und den Innenflansch (4) anschließend zwei Ringschultern auf, die zusammen mit je weils einem Winkelring (13) eine ringförmige Ausgleichskammer bilden. Innerhalb dieser Ausgleichskammer ist jeweils ein flexibler Schlauchring (15) vorgesehen, der mit Gas gefüllt ist. Zwischen der axial nach außen ragenden Wandung jedes Winkelringes (13) und der benachbarten Wandung des Außenflan sches (5) bzw. des Innenflansches (4) ist ein Ringspalt vor gesehen, der zum Ringraum des Kupplungsinneren hin offen ist. Der Ringspalt (14) steht mit Hilfe von kleinen, drossel förmigen Ausgleichsbohrungen (16) mit dem Inneren der Aus gleichskammer in Verbindung. Erhöht sich nun die Temperatur im Inneren der Kupplung und dehnt sich das Ölvolumen dement sprechend aus, so strömt dieser zusätzliche Volumensteil über die Ausgleichsbohrungen (16) in die Ausgleichskammern und der Schlauchring (15) wird komprimiert. Durch die Anordnung der Ausgleichsbohrungen (16) und die im übrigen geschlossene Ge staltung der Ausgleichskammer wird der Schlauch (15) von der dynamischen Druckänderung, die im Inneren der Kupplung durch die dynamischen Belastungen stattfindet, abgeschirmt, um zu verhindern, daß der drucknachgiebige Schlauch den dynamischen Druckaufbau in der Kupplung beeinflußt. Die drosselförmigen Ausgleichsbohrungen (16) gewährleisten, daß der Schlauch (15) nur den zeitlich mittleren Druck in der Kupplung durch Volu menaufnahme kompensiert.In order to prevent pressure increases within the shaft coupling when there are major temperature changes within the shaft coupling and a resulting change in viscosity and volume increase, the shaft coupling has means for compensating for static pressure and volume changes, which are described below with reference to FIGS . 2 and 3 are described in more detail. The coupling hub ( 1 ) has - in each case axially inwards - on the outer flange and the inner flange ( 4 ) two ring shoulders, which together with an angular ring ( 13 ) each form an annular compensation chamber. A flexible hose ring ( 15 ), which is filled with gas, is provided in each case within this compensation chamber. Between the axially outwardly projecting wall of each angle ring ( 13 ) and the adjacent wall of the outer flange cal ( 5 ) or the inner flange ( 4 ) an annular gap is seen before, which is open to the annular space of the clutch interior. The annular gap ( 14 ) communicates with the inside of the compensation chamber by means of small, throttle-shaped compensation bores ( 16 ). If the temperature inside the coupling rises and the oil volume expands accordingly, this additional volume flows through the compensating holes ( 16 ) into the compensating chambers and the hose ring ( 15 ) is compressed. Due to the arrangement of the compensating holes ( 16 ) and the otherwise closed design of the compensating chamber, the hose ( 15 ) is shielded from the dynamic pressure change that takes place inside the coupling due to the dynamic loads, in order to prevent the flexible hose from being compressed dynamic pressure build-up in the clutch is affected. The throttle-shaped compensating bores ( 16 ) ensure that the hose ( 15 ) only compensates for the temporal mean pressure in the coupling by absorbing the volume.

Claims

1. Shaft coupling with two mutually rotatable coupling parts, which have radial driver cams, between which at least two chambers are symmetrically distributed in the circumferential direction for receiving metallic spring leaf assemblies, each of which is curved, including an intermediate chamber and with their outer surfaces in the circumferential direction of the coupling Adjacent leaf spring pairs exhibit, characterized in that the intermediate chambers ( 21 ) are at least substantially liquid-tight and that at least part of the intermediate chambers ( 21 ) of the leaf spring pairs ( 10 ) via at least one annular channel ( 9 ) in at least one coupling part ( 5 ) and throttle bores ( 12 ) in at least two driver cams ( 8 ) with at least two displacement chambers ( 23 ) in the area of the driver cams ( 8 ) in connection, and that in the unloaded starting position of the coupling parts ( 1 , 3 ) at least the Between ischenkam mern ( 21 ) of the leaf spring pairs ( 19 ) with Dämpfungsflüs liquid, especially oil, are filled, which with a relative rotation of the coupling parts ( 1 , 3 ) to each other in the displacement chambers ( 23 ) and with a resetting in the initial position back into the intermediate chambers ( 21 ) is pressed.

2. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that the throttle bores ( 12 ) are associated with control means ( 17 ) for setting and changing the damping effect.

3. Shaft coupling according to claim 2, characterized in that the control means have a control ring ( 11 ) which is provided at the level of the throttle bores ( 12 ) with aperture openings ( 17 ), each of which has a cross-section changing in the circumferential direction of the control ring ( 11 ) have, and that the control ring ( 11 ) is mounted centrically to the coupling parts ( 1 , 3 ) adjustable in the circumferential direction.

4. Shaft coupling according to claim 3, characterized in that the control ring ( 11 a) is assigned an adjusting device which has an adjustable by an actuator ( 29 , 31 , 32 ) stationary link guide ( 28 ), which with each revolution of the clutch ( 5 a) acts on a control point on transmission means ( 27 , 26 , 25 , 24 , 22 a), which are connected to the control ring ( 11 a).

5. Shaft coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that a coupling part as a coupling hub ( 1 ) with at least two uniformly distributed over the coupling circumference and - based on the axis of rotation ( 2 ) of the coupling - radially projecting driver cams ( 7 ) is designed, and that the other coupling part ( 3 ) than with the coupling hub ( 1 ) form a closed annular space of the coupling housing ( 3 ), which is at the level of the driving cams ( 7 ) of the coupling hub ( 1 ) each corresponding to the outer jacket of the Clutch housing ( 3 ) has a radially inwardly projecting pair of cams ( 8 ) which axially flank the associated driver cam ( 7 ) on both sides.

6. Shaft coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the control ring ( 11 ) elongated flow openings ( 18 ) are provided at the level of each leaf spring assembly ( 10 ), the length of which is the maximum of the thickness of the associated leaf spring assembly ( 10 ) in complete block compressed state speaks accordingly.

7. A shaft coupling with two coupling parts, in particular a shaft coupling according to claim 1, which can be rotated against each other by an angular force applied by elastic elements by certain angular amounts, the coupling parts limiting an at least partially filled with a damping fluid, in particular oil, chamber arrangement, characterized in that the chamber arrangement means ( 15 , 16 ) for compensating for static pressure and volume changes of the damping liquid are assigned.

8. Shaft coupling according to claim 7, characterized in that the chamber arrangement is assigned at least one shielded against dynamic pressure changes ring chamber in which a gas-filled, compressible hose ring ( 15 ) is arranged, and by means of at least one throttle-shaped compensating bore ( 16 ) with the Chamber arrangement communicates.