DE19744244A1 - Laschenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Laschenkupplung mit zwei Kupp­ lungsflanschen, von denen einer einer Abtriebsseite und der andere einer Antriebsseite zugeordnet sind, die durch mehrere über den Kupplungsumfang verteilt angeordnete, zumindest weitgehend formstabile Laschen miteinander verbunden sind, wobei jede Lasche an ihren gegenüberliegenden Stirnbereichen über jeweils einen Lagerpunkt mit dem jeweiligen Kupplungs­ flansch in Verbindung steht.

Solche Laschenkupplungen sind bekannt. Dabei sind die Laschen elastisch ausgeführt und aus Stahl gefertigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Laschenkupplung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, deren Leistungsfähigkeit ge­ genüber einer bekannten Laschenkupplung erhöht ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich zwischen den La­ gerpunkten wenigstens ein Verbindungsstrang aus faserver­ stärktem Kunststoff erstreckt, in dem die Fasern in Längs­ richtung gestreckt ausgerichtet sind. Durch die unidirektio­ nale Ausrichtung der Fasern innerhalb des Verbindungsstranges weist das gebildete Kunststofflaminat in Faserrichtung eine gegenüber Stählen noch erhöhte Festigkeit auf. Gleichzeitig wird bei geeigneter Auswahl entsprechender Fasern, insbeson­ dere Kohle-, Glas- oder Aramidfasern, eine Verringerung des Elastizitätsmodules gegenüber dem Elastizitätsmodul von Stahl erzielt, so daß bei Biegebeanspruchungen der Laschen eine ge­ ringere Biegespannung auftritt. Der Einsatz von Verbindungs­ strängen aus faserverstärktem Kunststoff ermöglicht eine Ge­ wichtsreduzierung der Laschenkupplung, die wiederum eine ge­ ringere Fliehkraftbelastung nach sich zieht, so daß die La­ schenkupplung gegenüber bekannten Laschenkupplungen in höhe­ ren Drehzahlbereichen betreibbar ist. Die erfindungsgemäße Laschenkupplung gewährleistet somit eine höhere Verlagerungs­ fähigkeit bezüglich axialer oder winkliger Beanspruchungen sowie eine höhere Belastbarkeit als eine Laschenkupplung mit Stahllaschen.

In Ausgestaltung der Erfindung weist jede Lasche im Bereich der Lagerpunkte Umlenkbuchsen auf, die durch eine den wenig­ stens einen Verbindungsstrang bildende formstabile Schlaufe formschlüssig umschlungen sind. Die auch als Kauschen be­ zeichneten Umlenkbuchsen sind vorzugsweise aus Stahl herge­ stellt und erzielen eine sichere Abstützung der aus dem fa­ serverstärkten Kunststofflaminat hergestellten Schlaufe in den Umlenkbereichen auf Höhe der Lagerpunkte.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Laschen zu­ mindest im wesentlichen tangential zu einem Teilkreis der Kupplungsflansche ausgerichtet. Dabei ist eine einfache Ver­ bindung der Laschen mit den Kupplungsflanschen möglich. Die Laschen können für unterschiedliche Drehrichtungen entweder auf gleichen oder auf unterschiedlichen Teilkreisen angeord­ net sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Laschen der­ art alternierend mit den beiden Kupplungsflanschen verbunden, daß eine erste Laschenanzahl zur Kraftübertragung in einer ersten Drehrichtung und eine zweite Laschenanzahl in einer zweiten Drehrichtung wirksam angeordnet sind. Dadurch ist die Laschenkupplung in einfacher Weise in unterschiedlichen Dreh­ richtungen betreibbar.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das an­ hand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt eine stirnseitige Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Laschenkupplung, bei der der eine Kupplungsflansch lediglich abschnittsweise dar­ gestellt ist,

Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht der Laschenkupplung nach Fig. 1,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung in einem Längsschnitt ei­ ne Lasche der Laschenkupplung nach den Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 eine Ansicht der Lasche nach Fig. 3.

Eine Laschenkupplung 1 nach den Fig. 1 und 2 ist zur Kraftübertragung von Wellen vorgesehen, die insbesondere axialen oder winkligen Versatz zueinander aufweisen oder im Betrieb eines zugehörigen Antriebsstranges aufweisen können. Die Laschenkupplung 1 weist einen antriebsseitigen Kupplungs­ flansch 2 sowie einen abtriebsseitigen Kupplungsflansch 3 auf, die jeweils zu einer Kupplungsdrehachse 4 radial nach außen von der jeweiligen An- oder Abtriebswelle abragende Flansche darstellen. Die beiden Kupplungsflansche 2, 3 können in gleicher Weise auch entsprechend umgekehrt der An- und Ab­ triebsseite zugeordnet sein. Die beiden, die an- und ab­ triebsseitigen Kupplungsteile darstellenden Kupplungsflansche 2, 3 sind durch insgesamt sechzehn Laschen 6 drehschlüssig miteinander verbunden, die nachfolgend näher beschrieben wer­ den. Alle Laschen 6 sind identisch gestaltet und entsprechend den Fig. 3 und 4 ausgeführt. Dabei sind alle Laschen 6 in zwei zueinander parallelen Radialebenen axial zwischen den beiden Kupplungsflanschen 2, 3 angeordnet. Jeweils acht La­ schen 6a sind für eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn und je­ weils acht Laschen 6b für eine entgegengesetzte Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn angeordnet. Alle Laschen 6a sind in der ersten, dem Kupplungsflansch 3 benachbarten Radialebene und alle Laschen 6b in der zweiten, dem Kupplungsflansch 2 be­ nachbarten Radialebene angeordnet.

Jede Lasche 6, d. h. sowohl die Laschen 6a in der einen Dreh­ richtung als auch die Laschen 6b für die andere Drehrichtung, weist eine länglich erstreckte, formstabile Schlaufe 7 auf, die aus zwei zueinander parallelen Verbindungssträngen und jeweils einem kreisbogenförmigen Umlenkbereich im Bereich der gegenüberliegenden Stirnenden zusammengesetzt ist. Die so ge­ bildete Schlaufe 7 ist einstückig umlaufend gestaltet, so daß die beiden Verbindungsstränge einschließlich der Umlenkberei­ che fließend ineinander übergehen. Die Schlaufe 7 ist aus ei­ nem Kunststofflaminat hergestellt, das in bekannter Weise ei­ ne Trägermatrix sowie in Längsrichtung der Schlaufe 7 paral­ lel zueinander ausgerichtete Kohlefasern aufweist. Durch die in Längsrichtung der Schlaufe 7 unidirektional ausgerichteten Kohlefasern erhält das Kunststofflaminat eine sehr hohe Fe­ stigkeit. Anstelle von Kohlefasern können je nach Anwendungs­ bereich auch andere Fasern wie insbesondere Glas- oder Ara­ midfasern eingesetzt werden.

In den Umlenkbereichen an den gegenüberliegenden Stirnenden ist jede Schlaufe 7 durch jeweils eine, als Kausche 8 be­ zeichnete Umlenkbuchse axial und radial gestützt, die aus Stahl hergestellt ist. Die beiden Kauschen 8 sind ringartig gestaltet und weisen ein C-artiges Profil auf (Fig. 3), in dem die Umlenkbereiche der Schlaufe 7 eingebettet sind. Beide Kauschen 8 sind mit einem Durchtritt für die Aufnahme eines Lagerbolzens 5a, 5b versehen, wobei die Lagerbolzen 5a, 5b die Lagerpunkte der Laschen 6 an den beiden Kupplungsflan­ schen 2, 3 bilden. Die Lagerbolzen 5a, 5b sind mittels Schrauben/Mutter-Verbindungen an dem jeweiligen Kupplungs­ flansch 2, 3 festgelegt. Die Lagerachsen der Lagerbolzen ver­ laufen achsparallel zur Drehachse 4, so daß die Laschen 6 im montierten Zustand der Laschenkupplung 1 in beschriebener Weise in der jeweiligen Radialebene ausgerichtet und in die­ sen Radialebenen um die jeweiligen Lagerachsen verdrehbar sind.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind jeweils zwei benachbarte Laschen 6 über einen gemeinsa­ men Lagerbolzen 5a, 5b und eine gemeinsame Schrauben/Mutter- Verbindung an dem jeweiligen Kuppungsflansch 2, 3 festgelegt. Dabei sind alle Laschen 6 im Bereich ihres jeweils einen Stirnendes mittels Lagerbolzen 5a auf einem inneren Teilkreis an dem kleineren Kupplungs flansch 3 gleichmäßig über den Um­ fang des Kupplungsflansches 3 verteilt angeordnet und ragen tangential zu diesem Teilkreis in entgegengesetzten Richtun­ gen von dem jeweiligen Lagerpunkt ab. Die Laschen 6a in der einen Drehrichtung ragen von dem kleineren Kupplungsflansch 3 gemäß der Darstellung nach Fig. 1 im Uhrzeigersinn und die anderen Laschen 6b im Gegenuhrzeigersinn ab. Die jeweils äu­ ßeren Stirnenden der Laschen 6a, 6b sind auf einem gemeinsa­ men äußeren Teilkreis über die Lagerpunkte 5b an dem größeren Kupplungsflansch 2 festgelegt. Durch den axialen Versatz der für die beiden Drehrichtungen gebildeten Laschengruppen aus jeweils acht Laschen 6a, 6b ist es möglich, die Laschen 6a, 6b gemäß der Darstellung nach Fig. 1 so anzuordnen, daß sie zwei um 45° zueinander versetzte Quadrate bilden, deren Sei­ ten den inneren Teilkreis des Kupplungsflansches 3 jeweils im Bereich ihrer Hälfte tangieren.

Die beschriebene Rechtwinkligkeit ist nicht zwingend notwen­ dig, da sie sich speziell bei acht Laschen pro Drehrichtung ergibt.

Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die La­ schen einer Laschenkupplung auf gleichen Teilkreisen festge­ legt. Bei solchen Ausführungsbeispielen können längere La­ schen eingesetzt werden, die gegenüber den dargestellten kür­ zeren Laschen eine geringere Durchbiegung aufweisen und somit höher belastbar sind. In gleicher Weise können auch Laschen­ kupplungen mit geringeren oder größeren Laschenanzahlen als der beschriebenen vorgesehen sein.

Claims (4)

1. Laschenkupplung mit zwei Kupplungsflanschen, von denen einer einer Abtriebsseite und der andere einer Antriebsseite zugeordnet sind, die durch mehrere über den Kupplungsumfang verteilt angeordnete, zumindest weitgehend formstabile La­ schen miteinander verbunden sind, wobei jede Lasche an ihren gegenüberliegenden Stirnbereichen über jeweils einen Lager­ punkt mit dem jeweiligen Kupplungsflansch in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Lagerpunkten (5a, 5b) wenigstens ein Verbindungsstrang (7) aus faserverstärktem Kunststoff er­ streckt, in dem die Fasern in Längsrichtung gestreckt ausge­ richtet sind.

2. Laschenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Lasche (6) im Bereich der Lagerpunkte (5a, 5b) Umlenkbuchsen (8) aufweist, die durch eine den wenigstens ei­ nen Verbindungsstrang bildende formstabile Schlaufe (7) form­ schlüssig umschlungen sind.

3. Laschenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Laschen (6) zumindest im wesentlichen tangential zu einem Teilkreis der Kupplungsflansche (2, 3) ausgerichtet sind.

4. Laschenkupplung nach wenigstens einer der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (6) derart alternierend mit den beiden Kupplungsflanschen (2, 3) verbunden sind, daß eine erste Laschenanzahl (6a) zur Kraftübertragung in einer ersten Drehrichtung und eine zweite Laschenanzahl (6b) in einer zweiten Drehrichtung wirksam an­ geordnet sind.