DE2155819A1 - Elastic coupling - Google Patents
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- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
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Description
PATENTANWALT
DIPL.- !NG.PATENT ADVOCATE
DIPL.-! NG.
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Schnetks;-.!iG;-ji.-.2/-Ma17079 ^- · O O O I C/Schnetks; -.! IG; -ji .-. 2 / -Ma17079 ^ - · O O O I C /
9. November 1971 3671-71November 9, 1971 3671-71
PAULSTRA
Blastische .KupplungPAULSTRA
Blastic Coupling
Die Erfindung betrifft die elastischen Kupplungen, welche zwischen zwei mit den zu kuppelnden Wellen o.dgl. angetriebenen Scheiben o.dgl. ein ringförmiges elastisches Sy.stem aufweisen, welches durch Blocks aus Gummi oder einem Elastomer gebildet wird, welche Zwischenstücke von einander trennen, welche in gerader Zahl vorhanden und abwechselnd an den Scheiben befestigt sind. Diese Zwischenstücke, deren Berührungsflächen mit den Blocks z.B. eben und inabesondere radial sind, sind an den Scheiben mit Bolzenfoder auf beliebige andere Weise befestigt. Bei der Übertragung des Drehmoments wird die Hälfte der Blocks auf Druck und die andere Hälfte auf Zug beansprucht. Die Gummiblocka können übrigens einer Vorspannung ausgesetzt werden, sodass die Zugbeanspruchungen aufgehoben oder wenigstens verringert werden.The invention relates to the elastic couplings, which or the like between two shafts to be coupled. driven disks or the like. have an annular elastic Sy.stem, which by blocks of rubber or a Elastomer is formed, which separates intermediate pieces from each other, which are present in an even number and alternate attached to the panes. These intermediate pieces, whose contact surfaces with the blocks are e.g. flat and especially radial are on the discs with a bolt or any other Way attached. When the torque is transmitted, half of the blocks are subjected to compression and the other half to tension. Incidentally, the rubber blocks can be subjected to pre-tensioning so that the tensile stresses are eliminated or at least be reduced.
Derartige Kupplungen besitzen Nachteile, welche davon herrühren, dass die beiden an ihnen endigenden Wellen, oder Wellenenden infolge der Ausbildung der elastischen Blocks mehr oder weniger grosse gegenseitige Radialverschiebungen aus-Such couplings have disadvantages, which result from the fact that the two shafts ending at them, or shaft ends due to the formation of the elastic blocks more or less large mutual radial displacements.
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führen können, was in gewissen Fällen störend sein kann. Dies ist insbesondere der Fall, wenn diese Kupplungen paarweise an den beiden Enden einer Zwischenwelle angebracht werden. Diese Welle ist infolge der radialen Elastizität der Kupplungen "schwebend", und insbesondere bei grossen Drehzahlen können an ihr erhebliche Querschwingungen auftreten.can lead, which can be annoying in certain cases. This is especially the case when these couplings are connected in pairs attached to both ends of an intermediate shaft. This shaft is due to the radial elasticity of the couplings "Floating", and especially at high speeds, can her considerable transverse vibrations occur.
Wenn ferner die Übertragung waagerecht oderFurthermore, if the transmission is horizontal or
praktisch waagerecht angeordnet ist, wie dies meistes der Fall ist, genügt das Eigengewicht der Zwischenwelle, um ihr bei einer geringen elastischen Verformung der G-ummiblocka eine gewisse radiale Ausbiegung und somit eine Exzentrierung zu geben, welche mit der Fliehkraft nach Massgabe der Zunahme der Drehzahl zunimmt, wobei eine gefährliche kritische Drehzahl auf-'treten kann.is arranged practically horizontally, as is usually the case is, the dead weight of the intermediate shaft is sufficient to give it a certain amount of elastic deformation of the G-ummiblocka to give radial deflection and thus an eccentricity, which with the centrifugal force according to the increase in speed increases, with a dangerous critical speed occurring can.
Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wird imTo remedy these disadvantages, the
allgemeinen jede Kupplung mit einer mechanischen Zentrierung (Gleitlager, Nadellager oder Kugelgelenklager) versehen, welche die beiden Wellenenden aufeinander zentriert.generally each coupling is provided with a mechanical centering (plain bearing, needle bearing or ball joint bearing), which the two shaft ends centered on each other.
Eine derartige mechanische Zentrierung muss normalerweise geschmiert werden und erfordert eine gewisse Wartung...Sielführt zu teuren Bearbeitungs- und Einbauvorgängen. Sie macht ausserdem den Zusammenbau oder den Auseinanderbau verwickelter, da die Kupplung radial weder eingesetzt noch ausgebaut werden kann, sodass die beiden zu kuppelnden oder zu entkuppelnden Maschinen voneinander entfernt werden müssen.Such mechanical centering normally has to be lubricated and requires some Maintenance ... it leads to expensive machining and installation processes. It also makes assembly or disassembly more complicated since the coupling is neither inserted nor removed radially can be so that the two machines to be coupled or uncoupled must be removed from each other.
Die Erfindung bezweckt, diesen verschiedenen Nachteilen abzuhelfen.The invention aims to remedy these various drawbacks.
Hierfür werden derartige Kupplungen erfindungsgemäss so ausgebildet, dass die verschiedenen Zwischenstücke o.dgl. sich unter Zwischenschaltung wenigstens eines elastischen Verbindungsstücks an einem vorzugsweise innerhalb des von den Zwischenstücken und den Blocks gebildeten Ringes angeordneten Zentrierkern abstützen können.Such couplings are used according to the invention for this purpose designed so that the various spacers or the like. with the interposition of at least one elastic Connecting piece on a preferably arranged within the ring formed by the intermediate pieces and the blocks Can support the centering core.
Die Möglichkeit der elastischen VerformungThe possibility of elastic deformation
dieses Verbindungsstücks in von der radialen Richtung verschie™ denen Richtungen stört nicht die Übertragung der Drehmomente. In radialer Richtung bewirkt das Verbindungsstück t insbesonderethis connecting piece in directions different from the radial direction does not interfere with the transmission of the torques. In the radial direction, the connecting piece t has a particular effect
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in funktion der Härte des es bildenden Elastomers, seiner Dicke und der Ausdehnung der einander gegenüberliegenden Stütsflachen, eine gewisse Steifigkeit, welche zwar durch die Elastizität des Verbindungsstücks gemildert wird, aber die gewünschte Zentrierwirkung gewährleistet.as a function of the hardness of the elastomer that makes it up and its thickness and the extent of the opposing support surfaces, a certain rigidity, which is alleviated by the elasticity of the connecting piece, but the desired centering effect guaranteed.
Zur Vergrösserarung der Ausdehnung der Stützflächen erhalten z.B. die Zwischenstücke Verbreiterungen auf der Seite des Zentrierkerns.To enlarge the expansion of the support surfaces For example, the spacers receive widenings on the side of the centering core.
Die Ausbildung kann so getroffen werden, dass der elastische Yferkstoff der Blocks mit dem des Verbindungsstücks zur Zentrierung zusammenhängt. Vorzugsweise werden jedoch in der Masse an der Stelle der eingeschnürten Zonen in den Zwischenräumen zwischen diesen Verbreiterungen Ausnehmungen vorgesehen, welche die Freiheit der gegenseitigen Tangentialverschiebungen infolge der zu übertragenden Momente aufrecht erhalten und jede Lokalisierung der Ermüdung in dem Gummi verhindern.The training can be made so that the elastic Yferkstoff the blocks with that of the connecting piece related to centering. Preferably, however recesses are provided in the mass at the location of the constricted zones in the spaces between these widened areas, which maintain the freedom of mutual tangential displacements as a result of the moments to be transmitted and prevent any localization of fatigue in the rubber.
Die Stützflächen zwischen den Zwischenstücken und dem Zentrierkern können sphärisch sein, wenn die Kupplung die Aufgabe eines Kardangelenks erfüllen soll. Sie sind zylindrisch, wenn die zu verbindenden Wellen parallel bleiben sollen. Zwischen diesen beiden (Jrenzfallen kann jede beliebige andere Form vorgesehen werden.The support surfaces between the intermediate pieces and the centering core can be spherical when the coupling to fulfill the task of a universal joint. They are cylindrical if the shafts to be connected are to remain parallel. Between these two (any other Form to be provided.
Die Erfindung,, welche z.B. auf KupplungenThe invention, which, for example, relates to couplings
für Kraftfahrzeuge und ganz allgemein für Motoren anwendbar ist, ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung nachstehend beispielshalber erläutert.is applicable to motor vehicles and, more generally, to engines, is explained below by way of example with reference to the drawing.
Fig.l und 2 zeigen eine erfindungsgemässeFig.l and 2 show an inventive
Kupplung in Seitenansicht bezw. in eirem schematischen Schnitt längs der Linie H-II der Fig.l.Coupling in side view respectively. in a schematic section along the line H-II of Fig.l.
Fig. 3 und 4 zeigen in gleicher Weise einen halben Querschnitt bezw. Axialschnitt einer Ausführungsabwand lung.Fig. 3 and 4 show respectively half a cross section in the same way. Axial section of an execution wall lung.
Bei dem dargestellten Beispiel soll die Kupplung das Drehmoment zwischen zwei an entsprechenden Wellen oder Wellenenden befestigten Scheiben A und B übertragen.In the example shown, the coupling is intended to provide the torque between two corresponding shafts or Transfer the washers A and B to the shaft ends.
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Die Kupplung hat im Ganzen jede beliebige;On the whole, the coupling has any one;
geeignete bekannte Porm und wird im wesentlichen durch eine ringförmige Anordnung gebildet, welche nacheinander und abwechselnd mehrere Gummiblocks 1 und mehrere Zwischenstücke 2,2', an welchen diese haften, enthält, wobei diese verschiedenen Elemente in gerader Anzahl vorhanden sind, derart, dass" die Hälfte der Zwischenstücke 2 fest mit der Scheibe A und die andere Hälfte 2f fest mit der Scheibe B verbunden ist·suitable known Porm and is essentially formed by an annular arrangement which successively and alternately several rubber blocks 1 and several intermediate pieces 2, 2 'to which they adhere, these different elements being present in an even number, such that "the Half of the intermediate pieces 2 are firmly connected to the washer A and the other half 2 f is firmly connected to the washer B.
Die Befestigung der Zwischenstücke an denThe attachment of the spacers to the
Scheiben kann auf beliebige geeignete Weise erfolgen, insbesondere mit Hilfe von Bolzen 3, welche durch in den Zwischenstücken ausgebildete Offnungen 4 treten.Slicing can be done in any suitable manner, in particular with the aid of bolts 3 which pass through openings 4 formed in the intermediate pieces.
Häufig muss eine Vorspannung der Gummiblocks vorgesehen werden, was auf beliebige geeignete Weise erfolgen kann. .Often the rubber blocks must be pretensioned, which can be done in any suitable manner can. .
Hierfür kann z.B. ein Gurt benutzt werden, weichergestattet, durch Zusammendrücken den Durchmesser des Ringes zu verringern, bis die Achsen der verschiedenen Locher mit denen der Bolzen 3 zum Zusammenfallen gebracht werden, wobei der Abstand dieser letzteren von der Achse der Kupplung so gewählt ist, dass er die Aufrechterhaltung der Vorspannung gewährleistet.For this, e.g. a belt can be used, which allows the diameter of the Ring until the axes of the various holes coincide with those of the bolts 3, whereby the distance of this latter from the axis of the coupling is chosen so that it maintains the preload guaranteed.
Erfindungsgemäss wird nun bei einer derartigen Anordnung ein Zentrierring vorgesehen, welcher in den Ring 1, eingesetzt werden kann, und an welchem sich die Ausstelle der Zwischenstücke 2, 21 unter Zwischenschaltung eines elastischen Verbindungsstücks abstützen können.According to the invention will now be provided a centering ring in such an arrangement, which can be inserted into the ring 1, and on which can be supported with the interposition of a resilient connecting piece, the Ausstelle the connecting pieces 2, 2. 1
Man sieht in Fig.l und 2 bei 5 einen derartigen, in seinem mittleren Abschnitt bei 6 ausgehöhlten Zentrierkern, während das elastische Verbindungsstück bei 7 zwischen den Flächen 8 und 9 der Zwischenstücke 2, 21 sowie des Kerns dargestellt ist. Das Verbindungsstück 7 kann aus mehreren Teilen bestehen, welche an der Stelle der Zwischenstücke 2, 2' angeordnet sind. Es ist jedoch ganz allgemein zweckmässig, dass sich das Verbindungsstück 7 kontinuierlich um den ganzen Kern herum erstreckt, während die Abstützfussteile der Zwischenstücke 2, 21 vorzugsweise verbreitert werden, um eine BerührungOne sees in Fig.l and 2 at 5 such a centering core hollowed out in its middle section at 6, while the elastic connecting piece is shown at 7 between the surfaces 8 and 9 of the intermediate pieces 2, 2 1 and the core. The connecting piece 7 can consist of several parts which are arranged at the location of the intermediate pieces 2, 2 '. However, it is generally advisable to the connecting piece 7 that extends continuously around the entire core, while the Abstützfussteile the spacers 2, 2 1 are preferably widened to a contact
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auf einer möglichst grossen Fläche zu erhalten.on as large an area as possible.
Hierfür können die Zwischenstücke Verbreiterungen IO aufweisen.For this purpose, the intermediate pieces can have widenings IO.
Das Profil der Stützflächen 8 und 9 wird entsprechend der funktionellen Kenngrössen der Kupplung bestimmt. V/enn die Kupplung die Aufgabe eines Kardangelenks erfüllen soll, erhält dieses Profil zweckmässig eine' sphärische Form, welche auf den Mittelpunkt O der Kupplung zentriert ist. In anderen Fällen jedoch, insbesondere wenn die beiden Wellen, an denen die Scheiben A und B befestigt sind, in einer Flucht bleiben sollen, brauchen die Flächen 8 und 9 nur zylindrisch zu sein.The profile of the support surfaces 8 and 9 is determined according to the functional parameters of the clutch. If the coupling is to perform the task of a universal joint, this profile is expediently given a spherical shape, which is centered on the center point O of the coupling. In other cases, however, especially when the two waves on which the discs A and B are attached, are to remain in alignment, the surfaces 8 and 9 only need to be cylindrical.
Zwischen diesen beiden Lösungen kann jede beliebige andere Form vorgesehen werden, insbesondere eine tonnenformige Zwischenform, welche betrachtliche Verformungsmöglichkeiten ergibt, und zwar sowohl in Form eines Kegelwinkels als auch in Form einer Axialverschiebung.Any other shape can be provided between these two solutions, in particular one barrel-shaped intermediate shape, which results in considerable deformation possibilities, both in the form of a cone angle as well as in the form of an axial displacement.
Die obigen Mittel ermöglichen in allen FällenThe above means allow in all cases
die Zentrierung der beiden Zwischenstückarten 2 und 2· in Bezug auf den Kern 5. Die drei an der gleichen Scheibe (z.B.der Antriebswelle) befestigten Zwischenstücke werden in jedem Augenblick in Bezug auf die anderen, an der anderen Scheibe (Abtriebswelle) befestigten Zwischenstücke 21 zentriert. the centering of the two types of spacers 2 and 2 in relation to the core 5. The three spacers attached to the same disk (e.g. the drive shaft) are always centered in relation to the other spacers 2 1 attached to the other disk (output shaft) .
Die Zentrierung ist umso besser, je grosser die radiale Steifigkeit des Verbindungsstücks 7 ist, was gleichzeitig von der Härte des Gummis, seiner Dicke und der Grosse der einander gegenüberliegenden metallischen Stützflächen abhängt.The centering is better, the greater the radial rigidity of the connecting piece 7, what at the same time on the hardness of the rubber, its thickness and the size of the opposing metallic support surfaces depends.
Für diesen letzteren Punkt, d.h. die GrosseFor this latter point, i.e. the great one
der metallise-'hen Stützflächen,ist die oben angegebene Lösung (Verbreiterung 10 der Zwischenstücke 2) besonders vorteilhaft.the metallized support surfaces is the solution given above (Widening 10 of the intermediate pieces 2) particularly advantageous.
In diesem letzteren Fall wird zweckmässig die Ausbildung so getroffen, dass die elastischen Blocks 1 und das elastische Verbindungsstück 7 der gleichen Gummimasse -angehören. Ea werden dann aber Ausnehmungen in dem Zwischenraum zwischen den verschiedenen Verbreiterungen 10 vorgesehen, um nicht in dieser Zone ein Hindernis für die gegenseitigen IangentialverSchiebungen zwischen den beiden Wellen zu schaffen. So können in derIn this latter case, the training is expediently made so that the elastic blocks 1 and the elastic connector 7 belonging to the same rubber compound. Ea but then recesses in the space between the various widenings 10 provided so as not to be in this Zone an obstacle to the mutual longitudinal displacements to create between the two waves. So in the
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Gummimasse an den angegebenen Stellen kreisförmige Ausnehmungen 11 vorgesehen werden·. Diese Ausnehmungen bewirken nicht nur, dass die unter der V/irkung des Drehmoments auftretenden elastischen Druck- und Zugverformungen nicht behindert werden, sondern sie vermeiden ausserdem das Auftreten von gefährlichen lokalen Ermüdungserscheinungen in dem Elastomer.Rubber mass circular recesses at the specified locations 11 are provided ·. These recesses not only ensure that the elastic compressive and tensile deformations that occur under the effect of the torque are not hindered, but they also avoid the occurrence of dangerous ones local fatigue in the elastomer.
Bei der dargestellten Ausführung ist dieIn the embodiment shown, the
axiale Breite D der metallischen Zwischenstücke 2 etwas grosser als die axiale Breite d. der Gummiblocks.axial width D of the metallic spacers 2 is somewhat larger than the axial width d. the rubber blocks.
In Pig.3 und 4· ist eine Ausführungsabwandlung dargestellt, welche die Berechnung der radialen Steifigkeit dee Verbindungsstücks zwischen den Zwischenstücken 2, 21 und dem Kern 5 gestattet.In Pig.3 and 4 · a Ausführungsabwandlung is shown which allows the calculation of the radial stiffness dee connecting piece between the intermediate pieces 2, 2 1 and the core. 5
. . Oben war ausgeführt, dass die Zentrierung. . Above was done that the centering
umso besser ist, je grosser die radiale Steifigkeit des Gummiringes 7 ist, was dazu führen kann, diesem eine sehr geringe Dicke zu geben. Dies ist nicht ohne Nachteil, da sich hieraus eine gesteigerte Steifigkeit für die Kardanverformungen und die axialen Verformungen ergibt.The greater the radial rigidity of the rubber ring, the better it is 7 is what can result in giving this a very thin thickness. This is not without its disadvantage, as it turns out increased rigidity for the cardan deformations and which results in axial deformations.
Dieser Nachteil ist bei der Ausführungsabwandlung der Fig.3 und 4 fortgefallen, welche die Vergrösserung der radialen Steifigkeit des elastischen Ringes 7 ohne Verringerung seiner Gesamtdicke und somit ohne Verringerung seiner konischen Nachgiebigkeit oder seiner axialen Nachgiebigkeit P gestattet.·This disadvantage has been omitted in the variant embodiment of FIGS. 3 and 4, which make the enlargement the radial rigidity of the elastic ring 7 without reducing its overall thickness and thus without reducing its conical Compliance or its axial compliance P.
Hierfür erhält gemäss dieser Ausführungsabwandlung das Verbindungsstück 7 einen "geblätterten" Aufbau, welcher es in Abschnitte (zwei bei dem dargestellten Beispiel) unterteilt, und zwar mit Hilfe von gezogenen Blechelementen mit einem zu d^n Profilen 8 und 9 parallelen Profil.For this, according to this variant, receives the connector 7 has a "leafed" structure, which divides it into sections (two in the example shown) using drawn sheet metal elements with a profile parallel to d ^ n profiles 8 and 9.
Die erfindungsgemässe Ausführung besitstThe embodiment according to the invention possesses
gegenüber den bereits bekannten Ausfuhrungen'zahlreiche Vor-' teile, insbesondere folgendescompared to the already known versions 'numerous advantages' share, especially the following
- sie ermöglicht eine Zentrierung der Kupplung durch einfache, nur die Elastizität dea Gummis ausnutzende Mittel?- It enables the coupling to be centered by means of simple, only the elasticity of the rubber exploiting Middle?
- es können daher alle bei dent bekannt*»- it can therefore all be known at dent * »
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sungen erforderlichen Glieder zur Halterung oder mechanischen Zentrierung fortfallen.Solutions required links for support or mechanical Centering omitted.
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7119996 | 1971-06-02 | ||
| FR7119996A FR2141445B1 (en) | 1971-06-02 | 1971-06-02 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2155819A1 true DE2155819A1 (en) | 1972-12-14 |
| DE2155819B2 DE2155819B2 (en) | 1976-02-05 |
| DE2155819C3 DE2155819C3 (en) | 1976-09-16 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3505936A1 (en) * | 1985-02-21 | 1986-08-21 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Flexible claw coupling |
| DE102005029741A1 (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-04 | Carl Freudenberg Kg | Arrangement for connecting two shaft ends and bearings |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3505936A1 (en) * | 1985-02-21 | 1986-08-21 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Flexible claw coupling |
| DE102005029741A1 (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-04 | Carl Freudenberg Kg | Arrangement for connecting two shaft ends and bearings |
| US7837565B2 (en) | 2005-06-24 | 2010-11-23 | Carl Freudenberg Kg | Arrangement for connecting two shaft ends with a bearing |
| DE102005029741B4 (en) * | 2005-06-24 | 2014-12-04 | Carl Freudenberg Kg | Arrangement for connecting two shaft ends and bearings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES403410A1 (en) | 1976-01-01 |
| IT960456B (en) | 1973-11-20 |
| DE2155819B2 (en) | 1976-02-05 |
| FR2141445A1 (en) | 1973-01-26 |
| FR2141445B1 (en) | 1973-06-29 |
| GB1376646A (en) | 1974-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |