DE2110889A1

DE2110889A1 - Elastische Kupplung

Info

Publication number: DE2110889A1
Application number: DE19712110889
Authority: DE
Inventors: Whittaker Michael Barry
Original assignee: Solartron Electronic Group Ltd
Current assignee: Gemalto Terminals Ltd
Priority date: 1970-03-09
Filing date: 1971-03-08
Publication date: 1971-10-21
Also published as: NL7103148A; FR2084358A5; GB1331444A; AU2636471A

Description

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel

Dipl-Ing. Wolfgang ßeichel

6 Frankfurt a. M. 1

Parkstiaße 13

6615

the soiARTRON electronic group limited 3?arnborough, Hampshire, England

Elastische Kupplung

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Kupplungen.

Gemäß der Erfindung ist eine elastische Kupplung vorgesehen, die gekennzeichnet ist duroh ein Aufnahmedrehteil, in dem eine offene oder geschlossene Schleife aus verhältnismäßig nachgiebigem Werkstoff angeordnet ist, und durch ein Einsteckdrehteil, welches in die Schleife durch radiale Teile eingreift, zwischen denen die Schleife gehalten ist·

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine elastische Kupplung vorgesehen, die ein Aufnahmedrehteil aufweist, in dem sich eine offene oder geschlossene Schleife aus verhältnismäßig nachgiebigem Werkstoff befindet, die in eine Rille eingesetzt ist, die das Einsteckdrehteil umgibt und die bei einem radialen Schnitt nicht kreisförmig ist, und daß das Aufnahmedrehteil eine Aufnahmeöffnung einer entsprechenden, bei einem radialen Schnitt nicht kreisförmigen Form enthält, in die die Schleife eingesetzt ist.

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Vorzugsweise ist die Schleife ein "O"-Ring, eine Schlauchtülle oder ein Stück Werkstoff kreisförmigen Querschnitts.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere bei Querstromgebläsen anwendbar. Ein Querstromgebläse sei definiert als ein Gebläse mit einem zylindrischen mit Schaufel versehenen Rotor, bei dessen Drehung Luft zweimal durch den Strömungsweg der Schaufel fließt, wobei die Stromlinien im allgemeinen senkrecht auf der Rotorachse stehen. Beispiele für solche Gebläse sind in der britischen Patentschrift 757 543 (deutsche Patentschrift ,.) und der britischen Patentschrift

876 611 (deutsche Patentschrift ..) dargestellt.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist anwendbar bei einam Querstromgebläse, bei dem ein Aufnahmedrehteil an einem Ende eines Rotors vorgesehen ist, bei dem eine offene oder eine geschlossene Schleife von verhältnismäßig nachgiebigem Werkstoff in dem Aufnahmedrehteil angeordnet ist, bei dem zwischen radialen !Teilen des Einsteckdrehteils die Schleife gehalten wird und bei dem das Einsteckdrehteil eine Welle zur Übertragung von Drehung auf den Rotor aufweist. Als Antriebswelle kann die Welle eines Elektromotors verwendet werden.

Das Einsteckdrehteil ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Kupplung dadurch zusammengesetzt werden kann, daß das Einsteckdrehteil in axialer Richtung in seine Stellung geschoben wird, nachdem die Schleife in dem Aufnahmedrehteil angeordnet worden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Einsteckdrehteil dort wo es in die Schleife eingreift einen nicht kreisförmigen Querschnitt auf und die Schleife

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befindet sich in einer nicht kreisförmigen Aussparung in dem Aufnahmedrehteil.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die radialen Endteile des Einsteckdrehteils als Vorsprünge ausgebildet, die so angeordnet sind, daß die Schleife zwischen ihnen sinusförmig verformt wird.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshäTber beschrieben. Dabei zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung im auseinandergenommenen Zustand,

Pig. 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im zusammengesetzten Zustand,

Pig. 3 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform nach Pig. 2 im teilweise auseinandergenommenen Zustand,

Pig. 4 eine perspektivische Ansicht des Einsteckdrehteils und der Schleife, die bei der Ausführungsform nach Pig. 2 verwendet werden,

Pig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform im zusammengebauten Zustand und

Pig. 6 eine andere perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

•In Pig. 1 sind ein Aufnahmedrehteil 11, ein "O"-Ring 12 aus synthetischem Gummi und ein Einsteckdrehteil 13 dargestellt,

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Das Aufnahmedrehteil 11 weist eine Schlußscheibe 14 eines Querstromgebläses (nicht dargestellt) auf, die in ihrer Mitte eine ovale Öffnung 15 hat. Eine Hilfsscheibe 16 ist an der Schlußscheibe 14 mit Hilfe von drei Stiften 17 befestigt. Die Hilfsscheibe 16 hat in ihrer Mitte eine ovale Öffnung 18 und sie ist so angeordnet, daß die Öffnung 18 mit der Öffnung 15 ausgerichtet ist und sie ist ferner so ausgebildet, daß sie zusammen mit dem Umfang der Öffnung 15 eine ovale Aussparung bildet, in die der "O"-Ring 12 eingesetzt werden kann. Der Abstand zwischen dem Umfang der Öffnung 18 und dem Umfang der Öffnung 15 ist etwas geringer als der Querschnittsdurchmesser des "O"-Rings 12, welcher deshalb in dem Aufnahmedrehteil, wenn er dort eingesetzt ist, fest gehalten wird.

Das Einsteckdrehteil 13 enthält eine Antriebswelle 19 und einen Ansatz 20, der mit dem einen Ende an der Welle 19 befestigt ist. Der Ansatz 20 hat in Richtung senkrecht zur Welle 19 einen ovalen Querschnitt, er verjüngt sich zu dem Ende der Welle hin und er hat eine Umfangsrille 21 . Durch die Rille 21 entstehen an dem Einsteckteil flanschähnliche, radial verlaufende Teile 22 und 23, zwischen denen der "O"-Ring 12 angeordnet werden kann.

Wenn die Kupplung zusammengesetzt wird, dann wird der "O¹¹-Ring 12 in der Aussparung in dem Aufnahmedrehteil 11 angeordnet und der Ansatz 20 wird gegen den eingesetzten "0"-Ring gedrückt, bis der "O"-Ring in die Rille 21 eingreift. Die Teile 22 und 23 des Einsteckteils haben die gleiche Form wie die Öffnung 15, sie sind jedoch etwas kleiner als diese.

Der "O"-Ring kann durch ein kurzes Stück aus nachgiebigem Werkstoff kreisförmigen Querschnitts ersetzt werden.

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In Pig. 2 ist ein zylindrischer mit Schaufeln versehener Rotor 30 eines Querstromgebläses dargestellt und es ist eine Antriebswelle 31 mit einer Schlußscheibe 32 des Rotors verbunden. An dem einen Ende der Welle 31 ist ein Ansatz 33 angebracht. Der Ansatz 33 hat sechs radial herausragende Vorsprünge 34, mit deren Hilfe der Ansatz in einen "O"-Ring 35 aus synthetischem Gummi eingreift, der sich in einer mittleren Aussparung befindet, die durch die Schlußscheibe 32 und eine Hilfsscheibe (nicht dargestellt) gebildet ist, die an der Schlußscheibe 32 angenietet ist.

Die Vorsprünge 34 sind in Abständen von 60 um die Achse der Welle 31 angeordnet, wie man es teilweise in Pig. 3 erkennen kann. -Die Vorsprünge sind ferner in zwei Gruppen zu je drei angeordnet, wobei jede Gruppe von drei Vorsprüngen tangential zu einer radialen Ebene verläuft, die die beiden Gruppen trennt und die Vorsprünge jeder Gruppe sind in Abständen von 120° um die Achse der Welle 31 angeordnet.

Die Schlußscheibe 32 und die Hilfsscheibe (nicht dargestellt) haben entsprechende in ihrer Mitte befindliche Öffnungen, die zueinander ausgerichtet sind und sechs Flügel 36 aufweisen, die in Abständen von 60° um die Achse des Rotors angeordnet sind. Die sechs radial nach innen ragenden Vorsprünge, die am Umfang jeder der Öffnungen durch die Plügel 36 gebildet werden, nehmen den "O"-Ring 35 auf.

An drei der Vorsprünge auf der einen Seite des Ansatzes sind geneigte Plächen vorgesehen, die ein Einsetzen des Ansatzes in den "Q"-Ring erleichtern.'

In Pig. 4 ist dargestellt, wie der Ansatz 32 durch die Vorsprünge 34 in den Ring 35 eingreift. Die eine der beiden Gruppen von drei Vorsprüngen liegt auf der einen Seite des

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"O"-Rings und die andere Gruppe auf seiner anderen Seite. Da die beiden Gruppen tangential zu einer Radialebene angeordnet sind, ist der Ring 35 sinusförmig verformt und er läuft zwischen den Vorsprüngen 34 während der Umrundung des Ansatzes 33 hin und her. Diese Verformung des Rings 35 bewirkt eine feste Verbindung zwischen dem Ring 35 und den Vorsprüngen an den Umfangsrändern der Öffnungen in der Schlußscheibe 32 und in der Hilfsscheibe (die nicht dargestellt ist). Die Vorsprünge 34 liegen in den sechs Flügeln der in der Mitte befindlichen Öffnungen.

Bei beiden Ausführungsformen wird durch die dimensionsmäßige Genauigkeit des nachgiebigen "Q"-Rings eine konzentrische Anordnung erzeugt und wegen der Verformbarkeit des Ringskann ein Drehmoment positiv d.h. ohne Mthilfe von Reibung übertragen werden. Der "O"-Ring ist ferner auch in axialer Richtung fest angeordnet.

Der Grad der Biegsamkeit der Kupplung läßt sich dadurch verändern, daß man den Werkstoff der Schleife ändert. Der Werkstoff kann beispielsweise natürliches Gummi, synthetisches Gummi oder Kunststoff sein. Die beabsichtigte Betriebstemperatur muß natürlich bei der Auswahl des Werkstoffs berücksichtigt werden.

In Pig. 5 ist eine Antriebswelle dargestellt, die mit einer Schlußscheibe 42 eines Rotors eines Querstromgebläses (nicht dargestellt) verbunden ist, die dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Rotor ähnlich ist. Eine Welle 41 hat einen Ansatz 43, der sich an einer Stelle halbwegs zwischen den Enden der Welle 41 befindet. Der Ansatz 43 unterscheidet sich von dem Ansatz 33 nur dadurch, daß alle sechs radial herausragenden Vorsprünge 44 mit geneigten Flächen versehen

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sind, wobei, weil man Metall spart, wenn der Ansatz 43 gegossen ist, wodurch der Zusammenbau erleichtert wird, da der Ansatz 43 dann auf der Welle 41 in irgendeiner der beiden möglichen Richtungen befestigt werden kann. Die Vorsprünge 44 greifen in einen "O"-Ring 45 aus synthetischem Gummi ein, so wie es bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist.

Anstelle einer an der Schlußscheibe 42 befestigten Hilfsscheibe ist ein Gußteil 46 an drei Ansätzen 47 der Schlußscheibe festgenietet. Das Gußteil 46 hat sechs radial nach innen ragende Ansätze 48, die in geringem Abstand von dem zylindrischen Umfang des Ansatzes 43 enden und die mit gleichen Winkelabständen um die Welle 41 angeordnet sind, wenn die Kupplung sich in ihrem zusammengebauten Zustand, wie er in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, befindet. Jeder der Ansätze 48 ist an seiner Oberfläche, die der Schlußscheibe 42 gegenüberliegt, gelöst, so daß ein Abstand zwischen den Ansätzen 48 und der Schlußscheibe 32 für den "O"-Ring 45 entsteht. Die Schlußscheibe 42 ist ähnlich aufgebaut wie die Schlußscheibe 32, die in den Fig. 2 und dargestellt ist, mit der Ausnahme, daß ihre in der Mitte befindliche Öffnung nur drei Flügel 49 aufweist, die mit Winkelabständen von 120° um die Mitte der Schlußscheibe 42 angeordnet sind, wobei die Stellen, die denjenigen der anderen drei Flügel 36 der Schlußscheibe 32 entsprechen, durch drei Ansätze 50 ersetzt sind, die an der Schlußscheibe 42 vorgesehen sind. Das Gußteil 46 ist zwischen der relativ zu dem Rotor (nicht dargestellt) vorgesehenen Außenfläche der Schlußscheibe 42 befestigt, so daß dann, wenn die Welle 41 in die in der Mitte befindliche Öffnung des Aufnahmekupplungsteils, welches durch das Gußteil 46 und die Scheibe 42 gebildet wird,.eingesetzt werden soll, der Ansatz 43 und

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der "O"-Ring 45 nicht nach rechts durch die Scheibe 42 hindurchgeschoben werden können, da die drei Aussparungen 50 den Ring 45 festhalten und verhindern, daß die drei Vorsprünge 44 durch die Schlußscheibe 42 hindurch^gehon. Der Zusammenbau wird so vorgenommen, daß jene drei Vorsprünge 44, die an dem Ring 45 vorbeibewegt werden, wenn der Ansatz 43 und der Ring 45 eingreifen, mit den drei Flügeln 49 der Öffnung der Scheibe 42 ausgerichtet sind. Das Gußteil 46 ist natürlich so an der Scheibe 42 befestigt, daß drei der Abstände zwischen den Flügeln 48 mit den Flügeln 49 ausgerichtet sind.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform kann dahingehend abgewandelt werden, daß die Schlußscheibe 42 mit sechs Flügeln 49 versehen wird, die den sechs Flügeln 36 der Schlußscheibe 32 entsprechen.

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Claims

6615 Patentansprüche

Elastische Kupplung, gekennzeichnet durch ein Aufnahmedrehteil (11; usw.), in dem eine offene oder geschlossene Schleife (12; 35; usw.) aus verhältnismäßig nachgiebigem Werkstoff angeordnet ist, und durch ein Einsteckdrehteil (13; usw.), welches in die Schleife durch radiale Teile (22, 21; 34; usw.) eingreift, zwischen denen die Schleife (12; 35; usw.) gehalten ist.
2. Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die radialen Teile (22, 23) eine Rille (21) bilden, die das Einsteckdrehteil umgibt und die bei einem radialen Schnitt nicht kreisförmig ist, und daß das Aufnahmedrehteil (11) eine AufnähmeÖffnung einer entsprechenden, bei einem radialen Schnitt nicht kreisförmigen Form enthält, in die die Schleife (12) eingesetzt ist.
3. Elastische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u roe h gekennzeichnet, daß die Schleife (12; 35) ein "O"-Ring, eine Schlauchtülle oder ein Stück Werkstoff kreisförmigen Querschnitts ist.
4. Elastische Kupplung nach einem der vorhergehenden An-

. sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckdrehteil eine Antriebswelle (19; 31; 41) zur Übertragung der Drehung auf das Aufnahmedrehteil (11; usw.).aufweist.

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5. Elastische Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebswelle (19; 31; 41) die Welle eines Elektromotors ist.
6. Elastische Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckdrehteil (13; usw.) so ausgebildet ist, daß die Kupplung dadurch zusammengesetzt werden kann, daß das Einsteckdrehteil (13; usw.) in seine Lage geschoben wird, nachdem die Schleife in dem Aufnahmedrehteil (11; usw.) angeordnet worden ist.
7. Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die radialen Teile des Einsteckdrehteils als Vorsprünge (34) ausgebildet sind, die so angeordnet sind, daß die zwischen ihnen liegende Schleife (35) sinusförmig verformt ist.
8. Anwendung einer elastischen Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei einem Querstromgebläse zur Verbindung seines Rotors mit der Welle eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Elektromotors einen Teil des Einsteckdrehteils bildet und daß das eine Ende des Rotors das Aufnahmedrehteil der Kupplung bildet.
9. Anwendung der elastischen Kupplung bei einem Querstromgebläse wie nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet , daß eine offene oder geschlossene Schleife aus relativ nachgiebigem Werkstoff in dem Aufnahmedrehteil angeordnet ist, und daß das Einsteckdrehteil in die Schleife durch radiale Teile eingreift, zwischen denen die Schleife gehalten ist.

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10. Anwendung der elastischen Kupplung "bei Querstromgebläse wie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet ,' daß die Schleife ein "O"-Ring ist, daß die radialen Teile des Einsteckdrehteils Vorsprünge aufweisen, die so angeordnet sind, daß der "O"-Ring durch sie sinusförmig verformt wird, daß das Einsteckdrehteil so geformt ist, daß es in die Schleife eingreifen kann, indem es axial zu dem Rotor in die Einbaustellung geschoben wird, nachdem der "0"~Ring in dem Aufnahmedrehteil angeordnet ist, und daß das Aufnahrcedrehteil Vorrichtungen aufweist, die so angeordnet sind, daß mindestens einige der Vorsprünge daran gehindert werden, vollständig durch das Aufnahmedrehteil hindurch zu gehen, wenn das Einsteckdrehteil in axialer Richtung zum Eingreifen in den "O"-Ring in den Rotor gedrückt wird, wobei die verschiedenen Vorsprünge im wesentlichen mit gleichen Winkelabständen um die Achse der Antriebswelle angeordnet sind.

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