DE2022527C - Elastic shaft coupling - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupp- Eine verhältnismäßig einfache Ausführungsform lung mit einem zwischen zwei Kupplungsflanschen der Erfindung wird erreicht, wenn auf den Einspannangeordneten und über Druckringe od. dgl. mit Ober- elementen konzentrische Flächenbereiche verschiefiächen hohen Reibwertes kraftschlüssig eingespann- denen Reibwertes vorgesehen sind. Auf einp kontiten elastischen Glied, insbesondere mit einer gummi- 5 nuierliche Abstufung des Reibwertes kann in diesem elastischen Scheibe. Fall verzichtet werden. Die Flächenbereiche verschie-The invention relates to an elastic shaft coupling A relatively simple embodiment treatment with one between two coupling flanges of the invention is achieved when arranged on the clamping and by means of pressure rings or the like with upper elements, concentric surface areas are skewed high coefficient of friction frictionally clamped friction coefficient are provided. On accounts elastic member, in particular with a rubber 5 nuierliche graduation of the coefficient of friction can in this elastic washer. Case to be waived. The areas of the
Zur Erhöhung der übertragbaren Drehmomente ist denen Reibwertes können durch das Anbringen von bei elastischen Kupplungen mit reifenförmigen elasti- Material verschiedenen Reibwertes, beispielsweise sehen Verbindungsgliedern bereits vorgeschlagen durch Aufkleben von Reibbelägen od. dgl., gebildet worden, die Druckringe, zwischen denen der Reifen xo se.n. Das Material kann aber auch durch Aufspritzen eingespannt ist, mit einer Schicht mit hohem Reib- von Schichten auf die Einspannelemente aufgebracht wert zu versehen. Dadurch wird der Kraftschluß an werden. Die Flächenbereiche können auch durch der Einspannstelle zwischen den Kupplungsteilen unmittelbares mechanisches oder chemisches Auf- und dem Reifen erhöht, so daß bei gleichen Abmes- rauhen der Oberfläche der Einspannelemente gebildet sungen das übertragbare Drehmoment der Kupplung 15 werden, so daß ebenfalls verschiedene Reibwerte ererhöht wird. Auch die Anordnung von Haftmitteln reicht werden können. Schließlich ist es auch mög- oder die unmittelbare Ausbildung der Oberfläche der Hch, die Einspannteile durch besondere Formgebung Kupplungsteile als Reibschicht wurden zur Erhöhung in verschiedene Flächenbereiche aufzuteilen, wobei des Kraftschlusses ebenfalls bereits vorgeschlagen. beispielsweise die Einspannteile auf der mit dem Da bei diesen Ausführungsfcrmen die elastische 20 elastischen Glied in Berührung stehenden Seite nach Länge wegen der Reifenform des ehstischen Gliedes außen abgeschrägt sein können. Dabei kann der sehr groß ist, sind die mit solchen Kupplungen er- Anpreßdnick der Einspannelemente auf das elastische zielten Ergebnisse sehr befriedigend. Glied in gewissen Bereichen herabgesetzt werden, soTo increase the torque that can be transmitted, the coefficient of friction can be achieved by attaching with elastic couplings with tire-shaped elastic material different coefficient of friction, for example see connecting links already proposed by gluing friction linings or the like., Formed been, the pressure rings between which the tire xo se.n. The material can also be sprayed on is clamped, with a layer with high friction of layers applied to the clamping elements worth providing. As a result, the frictional connection will be on. The surface areas can also through mechanical or chemical mounting of the clamping point between the coupling parts and the tire increased, so that with the same roughness of the surface of the clamping elements formed Sungen the transmittable torque of the clutch 15, so that different coefficients of friction are also increased will. The arrangement of adhesives can also be sufficient. Finally, it is also possible or the direct formation of the surface of the Hch, the clamping parts by special shaping Coupling parts as a friction layer were divided into different areas to increase, whereby the frictional connection has also already been proposed. for example the clamping parts on the with the Since, in these embodiments, the elastic member 20 is in contact with the side Length can be beveled on the outside because of the tire shape of the esthetic member. The is very large, with such couplings he pressure thickness of the clamping elements on the elastic aimed results very satisfactory. Limb in certain areas are degraded, so
Bei elastischen Wellenkupplungen dagegen, bei daß damit auch der Kraftschluß beeinflußt wird. Es
denen scheibenförmige elastische Glieder eingesetzt 35 genügt, wenn die Einspannteile nur auf einem Teil
werden, die radial zwischen den Flanschen von zwei ihrer Andrückfläche abgeschrägt oder nach außen
Wellenenden verlaufen, kann das ü' ^rtragbare Dreh- abgerundet sind, wobei zusätzlich selbstverständlich
moment nicht ohne weiteres durch die bei Kupp- auch noch die Oberfläche selbst mit einem verschielungen
mit einem in Reifenfonr. ausgebildeten denen Reibwert versehen sein kann,
elastischen Glied vorgeschlagenen Maßnahmen er- 30 Schließlich kann beispielsweise auch die Schichthöht
werden. Bei gummielastischen Scheiben ist die dicke des aufgebrachten Reibmaterials kontinuierlich
elastische Länge relativ klein, so daß durch die Ver- oder zonenweise von der größten Einspanntiefe nach
formung der Scheibe bei der Übertragung von Dreh- außen abnehmen oder die Körnung des verwendeten
momenten und durch ihr Oszillieren während des Materials verändert werden, so daß ebenfalls die
Betriebes auch im Einspannbereich noch relativ 35 erwünschten Reibwertabstufungen erzielt werden
starke Bewegungen im elastischen Glied auftreten, können, die im einzelnen auf die Eigenschaften des
die unweigerlich einen frühzeitigen Abrieb und eine verwendeten elastischen Scheibengliedes abgestimmt
Beschädigung der elastischen Scheibe zur Folge sein können.In the case of elastic shaft couplings, on the other hand, the frictional connection is also influenced. There which disk-shaped elastic members used 35 is sufficient if the clamping parts are only on a part, the radially tapered between the flanges of two of their pressing surface or extend the shaft ends to the outside, which can ü '^ rtragbare rotation are rounded, and in addition, of course, actually not without further ado because of the Kupp- even the surface itself with a cross-faced with an in Reifenfonr. trained which coefficient of friction can be provided,
Measures proposed by the elastic member. Finally, the layer can also be raised, for example. In the case of rubber-elastic disks, the thickness of the applied friction material is continuously elastic length relatively small, so that due to the interlocking or zone-wise from the greatest clamping depth after forming the disk during the transmission of the rotating outside, the grain of the torque used and by its oscillation during of the material can be changed so that the operation can also be achieved in the clamping area Disc may result.
haben würden, wenn an den Einspannstellen eine In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand vonwould have if at the clamping points a In the drawing, the invention is based on
rauhe Reibschicht vorgesehen wäre. 40 Ausführungsbeispielen dargestellt und in der nach-rough friction layer would be provided. 40 exemplary embodiments shown and in the following
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- folgenden Beschreibung erläutert. Es zeigtThe object of the present invention is explained by the following description. It shows
gründe, auch für elastische Wellenkupplungen mit Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfin-reasons, also for elastic shaft couplings with Fig. 1 a schematic representation of an invented
scheibenartigen elastischen Gliedern eine Erhöhung diingsgemäß eingespannten scheibenartig ausgebil-disk-like elastic members an elevation that is clamped in a disk-like manner
des übertragbaren Drehmomentes durch das Auf- deten elastischen Kupplungsgliedes,the torque that can be transmitted by the elastic coupling element,
bringen einer Reibschicht zu erreichen, ohne daß 45 Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Quer-bring a friction layer to achieve without 45 Fig. 2 an enlarged view of the transverse
jedoch dadurch die Lebensdauer und die Betriebs- schnittes des in der Fig. 1 eingesetzten Druckringeshowever, this results in the service life and the operating average of the pressure ring used in FIG. 1
sicherheit der Kupplung beeinträchtigt wird. zur Einspannung des elastischen Gliedes,the safety of the coupling is impaired. to clamp the elastic member,
Die Erfindung besteht darin, daß der Reibwert der F i g. 3 eine schematische Darstellung des Rcibmit
dem elastischen Glied in Berührung stehenden wcrtverlaufes über der Einspanntiefe bei einer Aus-Obcrflüchen
der Einspannelemente unterschiedlich ist 50 führung der Druckringe gemäß Fig. 2,
und in radialer Richtung mit zunehmender Einspann- Fig. 4 eine andere Ausführungsform eines Drucktiefe
ansteigt. Durch diese Ausgestaltung kann der ringes, bei dem zwei Reibschichten mit verschiedener
Reibwert der F.inspannelemente dem im Betrieb der Dicke aufgebracht sind,The invention consists in that the coefficient of friction of the F i g. 3 is a schematic representation of the progression in contact with the elastic member over the clamping depth when the surface of the clamping elements is different 50 guidance of the pressure rings according to FIG. 2,
and in the radial direction with increasing clamping Fig. 4 another embodiment of a pressure depth increases. With this configuration, the ring, in which two friction layers with different coefficients of friction of the clamping elements are applied to the thickness during operation,
Kupplung auftretenden Verformungs- und Bewe- Fig. 5 eine Ausführungsform ähnlich Fig. 4,Coupling occurring deformation and movement. Fig. 5 an embodiment similar to Fig. 4,
gungsgrad des elastischen Gliedes angepaßt werden, 55 jedoch mit drei verschiedenen Schichtdicken dercan be adapted to the degree of elasticity of the elastic member, but with three different layer thicknesses of the
so daß am Beginn der Hinspannung nur ein sehr Reibschicht,so that at the beginning of the tension there is only a very friction layer,
geringer Kraftschluß entsteht, der noch eine sehr Fig. 6 eine Ausführungsform, bei der sich derlow frictional connection arises, which is still a very Fig. 6 an embodiment in which the
weitgehende Bewegung der elastischen Scheibe er- Reibwert von einer bestimmten Stelle aus kontinuier-extensive movement of the elastic disc generates a coefficient of friction from a certain point
laubt, während am Ende der Einspannung, also bei- lieh ändert, undleaves, while at the end of the restraint, that is, changes at the same time, and
spielsweise am Innendurchmesser des Druckringes, 60 F i g. 7 schließlich eine Ausführungsform, bei der wenn die innere Einspannung der Scheibe betrachtet der Druckring eine kontinuierliche Abschrägung wird, ein sehr hoher Reibwert und damit ein sehr aufweist und außerdem mit einer Schicht mit abguter Kraftschluß erreicht wird, der zur Erhöhung nehmendem Reibwert versehen ist. des übertragbaren Drehmomentes beiträgt. Trotzdem In der Fig. 1 ist eine elastische Wellenkupplung kann die elastische Länge sehr groß gehalten werden, 65 mit einem scheibenförmig ausgebildeten gummiweil im Beginn der Einspannung der Kraftschluß elastischen Glied gezeigt, das auf seiner Innenseite geringer ist, so daß die vorteilhaften elastischen zwischen einem Kupplungsflansch 2 und einem gegen Eigenschaften der Kupplung nicht beeinflußt werden. diesen gepreßten Druckring 3 durch Reibschluß ein- for example on the inner diameter of the pressure ring, 60 F i g. 7, finally, an embodiment in which, when the inner clamping of the disc is considered, the pressure ring becomes a continuous bevel, has a very high coefficient of friction and thus a very high and is also achieved with a layer with good frictional engagement, which is provided to increase the coefficient of friction. contributes to the transmittable torque. Nevertheless, in Fig. 1 an elastic shaft coupling, the elastic length can be kept very large, 65 with a disc-shaped rubber because at the beginning of the clamping of the frictional elastic member is shown, which is less on its inside, so that the advantageous elastic between a coupling flange 2 and one against properties of the coupling are not influenced. this pressed pressure ring 3 by frictional engagement
gespannt ist. Der Druckring 3 kann dabei gegenüber dem Kupplungsflansch 2 durch Schrauben, hydraulisch, pneumatisch oder auch elektromagnetisch angepreßt sein, wobei eine Schraubverbindung nur für den Fall vorgesehen sein kann, in dem keine Schaltvürgängd mit der Kupplung durchgeführt werden. An ihrem Außendurchmesser besitzt die Kupplung eine Art Verzahnung 4, mit der sie in einen nicht dargestellten Kupplungsring eines weiteren Kupplungsflansches eingreift, der an einem ebenfalls nicht dargestellten zweiten Wellenende befestigt ist.is excited. The pressure ring 3 can be screwed, hydraulically, be pneumatically or electromagnetically pressed, with a screw connection only can be provided for the case in which no Schaltvürgangsd performed with the clutch will. On its outside diameter, the coupling has a type of toothing 4, with which it is in engages a coupling ring, not shown, of a further coupling flange, which is also connected to a not shown second shaft end is attached.
Zur Erhöhung der mit der in der Fig. 1 dargestellten Kupplung übertragbaren Drehmomente sind jeweils die dem elastischen Glied 1 zugewandten Ringflächen la und 3 a des Kupplungsflansches 2 bzw. des Druckringes 3 mit einer Schicht hohen Reibwertes versehen, so daß ein ausgezeichneter Kraftschluß erzielt werden kann.To increase the communicable with the embodiment shown in FIG. 1, clutch torques respectively the elastic member 1 facing annular surfaces la and 3a of the coupling flange 2 and the pressure ring 3 with a layer of high coefficient of friction are provided, so that an excellent frictional connection can be achieved .
Urn zu vermeiden, daß die elastische Länge 1 durch eine starre Einspannung über die gesamte Einspanntiefe e zu klein werden kann, so daß die elastischen Eigenschaften dei Kupplung gefährdet sind, wird die obere Ringfläche 2 b bzw. 3 b der dem elastischen Glied 1 zugewandten Seiten des Kupplungsflansches 2 und des Druckringes 3 jeweils mit einer ringförmigen Schicht 4u bzw. 4b unterschiedlichen Reibwertes (Fig. 2) versehen, wobei die Schicht 4b mit der Dicke b gegenüber der Schicht 4« mit der Dicke α den kleineren Reibwert aufweist. Außerdem ist der Druckring 3 im Bereich der Schicht Sb nach außen abgeschrägt, so daß in diesem Bereich auch die Anpreßkraft auf das elastische Glied erniedrigt wird. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die gummielastische Scheibe 1 im Bereich der Reibfläche 4a (zwischen den Punkten A und Zi) einen sehr engen Kontakt mit dem Druckring 3 und auch mit dem korrespondierend nusgebildeten Kupplungsflansch 2 erhält, so daß der Kraftschluß in diesem Bereich außerordentlich gut ist. Im Bereich der Fläche 4b (zwischen den Punkten 5 und C) dagegen nimmt der Reibwert und auch der Kraftschluß ab, so daß die elastische Länge 1 verhältnismäßig groß bleiben kann, obwohl durch die bessere Einspannung die Übertragung höherer Drehmomente möglich ist.In order to avoid that the elastic length 1 can become too small due to rigid clamping over the entire clamping depth e , so that the elastic properties of the coupling are endangered, the upper ring surface 2 b or 3 b of the sides facing the elastic member 1 becomes of the coupling flange 2 and the pressure ring 3 are each provided with an annular layer 4u or 4b with a different coefficient of friction (FIG. 2), the layer 4b with the thickness b having the lower coefficient of friction than the layer 4 ″ with the thickness α. In addition, the pressure ring 3 is chamfered outward in the area of the layer Sb , so that the pressing force on the elastic member is also reduced in this area. This configuration ensures that the rubber-elastic disk 1 in the area of the friction surface 4a (between points A and Zi) has very close contact with the pressure ring 3 and also with the corresponding nut-shaped coupling flange 2, so that the frictional connection in this area is extraordinary good is. In the area of surface 4b (between points 5 and C), on the other hand, the coefficient of friction and the frictional connection decrease, so that the elastic length 1 can remain relatively large, although the better clamping enables the transmission of higher torques.
In der Fig. 3 ist dfr Verlauf des Reibwertes μ über der Einspanntiefe c schematisch dargestellt, und es ist zu erkennen, daß der Reibwert im Bereich zwischen den Punkten A und B gleichbleibt, zwischen den Punkten B und C dagegen auf einen niedrigeren Wert abfällt. Oszillatoren des elastischen Gliedes 1 im Bereich zwischen den Punkten B und C oder Verformungen durch die übertragenen Drehmomente führen daher nicht zu einem erhöhten Abtrieb des elastischen Gliedes in diesem Bereich, so daß die Lebensdauer trotz der Anwendung einer Schicht hohen Reibwertes groß gehalten werden kann.In Fig. 3 dfr course of the coefficient of friction μ is shown schematically over the clamping depth c , and it can be seen that the coefficient of friction in the area between points A and B remains the same, between points B and C, however, drops to a lower value. Oscillators of the elastic member 1 in the area between points B and C or deformations due to the transmitted torques therefore do not lead to an increased output of the elastic member in this area, so that the service life can be kept high despite the use of a layer of high coefficient of friction.
In der Fig. 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der auf den Druckring 3 im Bereich zwischen den Punkten A und B eine Reibschicht mit bestimmter Dicke α aufgebracht ist. Die Dicke der Reibschicht nimmt am Punkt B stufenartig auf das Maß b ab. Außerdem ist der Druckring im Bereich zwischen den Punkten B und C nach außen abgerundet, so daß ein ähnlicher Effekt, wie er bei Fig. 2 geschildert wurde, auftritt. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Schichtdicke selbst gleichbleibend zu lassen, aber beispielsweise ein anderes Material mit einem niedrigeren Rcibwerl im Bereich zwischen den Punkten B und C vorzusehen. 4 shows an embodiment in which a friction layer with a certain thickness α is applied to the pressure ring 3 in the area between points A and B. The thickness of the friction layer decreases in stages at point B to dimension b . In addition, the pressure ring is rounded outward in the area between points B and C , so that an effect similar to that described in FIG. 2 occurs. Of course, it would also be possible to leave the layer thickness itself constant, but to use a different material with a lower diameter in the area between points B and C, for example.
In der Fig. 5 ist eine Abstufung des Reibwertes auf drei Bereiche 4a, 4b und 4c vorgenommen, wobei jeweils zwischen den Punkten A und 0, zwischen den Punkten B und C und zwischen den Punkten C und D eine Schicht mit einem einheitlichen Reibwert aufgebracht ist. Das Material der Schichten ist dabei so gewählt, daß die Schicht 4 c zwischen den Punkten C und D den geringsten Reibwert aufweist.In FIG. 5, the coefficient of friction is graded into three areas 4a, 4b and 4c , a layer with a uniform coefficient of friction being applied between points A and 0, between points B and C and between points C and D. . The material of the layers is chosen so that the layer 4c between points C and D has the lowest coefficient of friction.
In der Fig. 6 ist eine ähnliche Ausführungsfnrm vorgesehen, wobei zwischen den Punkten ö und C der Reibwert kontinuierlich abnimmt, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß die Schichtdicke der Schicht 4b kontinuierlich von dem Wert« auf den Wert b abnimmt.A similar embodiment is provided in FIG. 6, the coefficient of friction decreasing continuously between points δ and C , which can be achieved, for example, in that the layer thickness of layer 4b decreases continuously from value to value b.
In der Fig. 7 schließlich ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Druckring 3 zwischen seinem Inneren Durchmesser und dem äußeren Durchmesser kontinuierlich nach außen abgeschrägt ist, dabei ist auf ''er mit dem elastischen Glied in Berührung stehenden Oberfläche eine kontinuierlich in ihrer Dicke nach außen abnehmende Reibschicht aufgebracht. Auch diese Ausführungsforni ermöglicht eine Anpassung an den Verformung- und Bewegungsgrad des elastischen Gliedes im Einspannbereich, so daß trotz besserer übertragbarer Drehmomente Verschleißerscheinungen klein gehalten werden können.Finally, FIG. 7 shows an embodiment shown in which the pressure ring 3 between its inner diameter and the outer diameter is continuously bevelled outwards, while it is in contact with the elastic member standing surface, a friction layer continuously decreasing in thickness towards the outside is applied. This embodiment also enables an adaptation to the degree of deformation and movement of the elastic member in the clamping area, see above that despite better transmissible torques, signs of wear can be kept small.
Selbstverständlich ist es auch möglich, auf die Druckringe nur eine kontinuierlich in ihrem Reibwert nach außen abnehmende Schicht aufzubringen, ohne daß an der Kontur des Druckringes durch Abschrägung od. dgl. etwas geändert wird. Umgekehrt könnte auch ein etwa mit rechteckigem Querschnitt versehener Druckring auf der dem elastischen Glied 1 zugewandten Seite mit einer Reibschicht gleichen Reibwertes lediglich in seinem äußeren Bereich durch Abdrehen abgeschrägt sein, so dnß in erster Näherung auch eine Anpassung des Reibwertes an den Verformungs- und Bewegungsgrad des elastischen Gliedes erreicht wird. Schließlich könnte an Stelle der in den Ausführungsbeispielen gezeigten aufgebrachten, vorzugsweise aufgespritzten Reibschicht auch eine Haftschicht mit verschiedenen Klebemitteln oder ein zusätzlich auf die Einspannstellen aufgebrachtes Reibmaterial, beispielsweise in der Form von Reibbelägen, vorgesehen sein. A'ich die unmittelbare Aufrauhung de< Oberflächen der Druckringe oder der Kupplungsflansche durch mechanische oder chemische Behandlung kann zur Durchführung der Erfindung eingesetzt werden.Of course, it is also possible to have only one continuous coefficient of friction on the pressure rings to apply outwardly decreasing layer without the contour of the pressure ring by beveling or the like. Something is changed. Conversely, an approximately rectangular cross-section could also be used Same pressure ring on the side facing the elastic member 1 with a friction layer The coefficient of friction should only be beveled in its outer area by turning off, so as a first approximation also an adjustment of the coefficient of friction to the deformation and the degree of movement of the elastic member is achieved. Finally, instead of the in the Embodiments shown applied, preferably sprayed-on friction layer also an adhesive layer with various adhesives or an additional friction material applied to the clamping points, for example in the form of friction linings. A'i the immediate roughening de <Surfaces of the pressure rings or the coupling flanges by mechanical or chemical treatment can be used to practice the invention.
Alle angedeuteten Möglichkeiten erlauben auch bei Wellenkupplungen mitgummiclastisclien scheibenarligen Gliedern eine Erhöhung der übertragbaren Drehmomente, ohne daß unerwünschte Vcrschleißerscheinungcn befürchtet zu werden brauchen.All indicated options allow an increase of the transmittable torque, need not be feared without unwanted Vcrschleißerscheinungcn even with shaft couplings mitgummiclastisclien scheibenarligen members.
Claims (10)
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