DE2012627C3 - Metall-Gummi-Element als elastische Wellenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Metall-Gummi-Element gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der DE-OS 15 75 931, Fig. 1 ist eine drehelastische Kupplung mit einem derartigen Metall-Gummi-Element bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metall-Gummi-Element der eingangs genannten Art ohne Verwendung metallischer Zylinderringe in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur beschrieben, die zwei spiegelbildlich angeordnete, zu einer drehelastischen Kupplung miteinander verbundene Metall-Gummi-Elemente zeigt.

Jedes der beiden erfindungsgemäßen elastischen Metall-Gummi-Elemente gemäß der Figur besteht aus einem metallischen Innenring 1, einem diesen konzentrisch umgebenden metallischen Außenring 2 und einem diese beiden Ringe fest verbindenden scheibenförmigen Zwischenring .3 aus Gummi. Der Zwischenring ist an den Innen- und Außenring anvulkanisiert und nicht durch metallische Zwischenringe unterteilt. Die Metall-Gummi-Bindungsflächc des Innenrings 1 ist eine Zylindermantelflächc mit einer sich daran anschließenden und sich erweiternden Kegelmantelfläche mit dem Kegelwinkel 2«. Die Metall-Gummi-Bindungsfläche des Außenrings 2 ist eine Kegelmantelfläche mit gleichem Kegelwinkel. Betrachtet man den Zwischenring 3 des Elements in einem Längsschnitt und im entspannten Zustand des Elements, so erkennt man, daß sich das Profil des Zwischenrings 3 im wesentlichen aus einem Parallelogramm und einer von einer Hyperbel begrenzten Zusatzfläche zusammensetzt Die vier Eckpunkte A, B, C und D des Parallelogrammes befinden sich auf den sich mit radialem AbsUnd gegenüberliegenden Kegelmantellinien des Innenringes und des Außenringes. Die Punkte A, B und C sind zugleich Endpunkte der Kegelmantellinien. Bei Punkt A, dem Punkt des Innenrings mit dem größten Durchmesser, hat das Parallelogramm einen Winkel, der kleiner ist als 90°. An die Längsseite BC des Parallelogramms schließt sich eine Zusatzfläche an, die im wesentlichen begrenzt wird von der Zylindermantellinie des Innenrings und einer vom Punkt C ausgehenden Hyperbelkurve. Die Parallelogrammseite BC bildet im Punkt C annähernd die Tangente an die Hyperbel. Am innersten Punkt der Hyperbel, der von der zylindrischen Bindungsfläche einen kleinen radialen Abstand aufweist, verläuft die Hyperbeltangente annähernd parallel zur Mantellinie der kegeligen Bindungsflächen.

Das Profil des Zwischenrings 3 weist eine weitere Zusatzfläche auf, die sich auf der Seite des größeren Durchmessers der kegeligen Bindungsfläche des Außenrings an das Paralleiogramm anschließt und die von einer senkrecht zur Elementenachse verlaufenden Geraden sowie von einem Kreisbogen begrenzt wird, der von der die Flanke des Zwischenrings 3 erzeugenden Parallelogrammseite DA und von einer im radialen Abstand und parallel zu der Mantellinie der kegeligen Bindungsfläche des Außenrings verlaufenden Geraden tangiert wird.

Der Kegelwinkel 2« der inneren und äußeren Bindungsflächen und der spitz,? Winvel des Parallelogramms AßCDsind so bemessen, daß nach einer axialen Verschiebung des Außenrings 2 gegenüber dem Innenring 1, während der der spitze Winkel des Parallelogramms in einen rechten Winkel übergeht, die ' Höhe des Parallelogramms bzw. der Abstand der kegeligen Bindungsflächen des Innen- und Außenrings um etwa 3% kleiner ist als vor der axialen Verschiebung des Außenrings. Während der Verschiebung gehen die Punkte Cund Din die neue Position C'und D'über. Bei einem derart vorgespannten Element liegen die auf der Seite mit dem größeren Durchmesser der Bindungsflächen liegenden Stirnflächen der metallischen Innen- und Aulenringe in einer Ebene aneinander.

Während die durch das vulkanisieren eingebrachte Zugspannung durch das axiale Verschieben des Außenrings gegenüber dem Innenring aufgehoben und in eine Druckspannung bzw. Pressung umgewandelt wird, bewirkt das Schrumpfen des Gummis in dem der zylindrischen Bindungsfläche zugeordneten Teil des Zwischenrings von selbst eine Anpressung an die innere Bindungsfläche.

In Abweichung von der bisher beschriebenen Ausführungsform kann der Teil der Bindungsfläche des Außenrings 2, der sich bei Punkt D an die Kegelflächc anschließt, auch eine zylindrische Form annehmen. In diesem Bereich ist die Form der Bindungsfliiche von untergeordneter Bedeutung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Metall-Gummi-Element als elastische Wellenkupplung, das aus einem metallischen Innenring, einem diesen konzentrisch umgebenden metallischen Außenring und einem mit diesen beiden Ringen festhaftend verbundenen scheibenförmigen Zwischenring aus Gummi besteht, wobei die Metall-Gummi-Bindungsfläche des Innenrings eine Kegel- und eine Zylindermantelfläche aufweist und die Metall-Gummi-Bindungsfläche des Außenrings zur Kegelmantelfläche des Innenrings parallel verläuft, und wobei ferner der Gummi-Zwischenring, dessen axiale Dicke im wesentlichen Bereich umgekehrt proportional dem Quadrat des radialen Abstands vom Kupplungsmittelpunkt ist, im Bereich der Kegelmantelflächen einen axialen Abschnitt aufweist, der im Längsschnitt bei entsprechender Kupplung ein Parallelogramm, nach axialem Verstellen des Außenrings gegenüber dem innenring — im eingebauten Zustand der Kupplung — ein Rechteck bildet und dadurch auf Druck vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der axialen Verstellung des Außenrings (2) am Innenring (1) zuerst die Zvlindermantelfläche und daran anschließend die Kegelmantelfläche vorgesehen ist, und daß bei entspannter Kupplung im Längsschnitt betrachtet, die der Zylindermantelfläche zugeordnete Begrenzungslinie des Gummi-Zwischenring;, jich in etwa mit einer Hyperbel deckt, wobei die am innenringseiti<-»n Endpunkt der Begrenzungslinie, der von der zylindrischen Bindungsfläche einen kleinen radialer Abstand aufweist, angelegte Hyperbeltangente annähernd parallel zu den Mantellinien der kegeligen Bindungsflächen verläuft.