DE2163820A1

DE2163820A1 - Schaltkupplung mit geringem elastischem verhalten, insbesondere zur verwendung beim dieselmotorischen antrieb von pumpen, verdichtern und generatoren

Info

Publication number: DE2163820A1
Application number: DE2163820A
Authority: DE
Inventors: Peter Szynka
Original assignee: Lohmann and Stolterfoht GmbH
Current assignee: Lohmann and Stolterfoht GmbH
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1971-12-17
Publication date: 1973-06-20
Also published as: US3804220A; SE404626B; FR2163496B1; NL7216963A; DD102782A5; BE792844A; SU436510A3; FR2163496A1; JPS5546528B2; GB1411642A; JPS4867648A; IT971781B

Description

"Schaltkupplung mit geringem elastischen Verhalten, insbesondere zur Verwendung beim diesel motorischen Antrieb von Pumpen, Verdichtern und Generatoren"

Die Erfindung betrifft eine Schaltkupplung mit geringem elastischen Verhalten, insbesondere zur Verwendung beim dieselmotorischen Antrieb von Pumpen, Verdichtern und Generatoren, bestehend aus einer gegen Federkraft schaltbaren Reibungskupplung, deren Gehäuse bzw. Primärteil mit der Antriebswelle, und einer nachgeschalteten elastischen Kupplung, deren Nabe bzw. Sekundärteil mit der Abtriebswelle zu verbinden sind, wobei axial verschiebl iche und mit Reibbelag versehene Kupplungsinnenkörper zugleich Sekundärteil der Reibungskupplung und PnmärteM der elastischen Kupplung sind.

Die Erfindung geht dabei von dem durch die DTPS 1 187 865 gegebenen Stand der Technik aus, in der eine druckmittelbetätigte Doppelkegel-Reibungskupplung dargestellt ist, die jedoch eine hohe Drehelastizität aufweist. Derartige hochelastische Wellenkupplungen sind für den Antrieb von Pumpen, Verdichtern und Generatoren weniger geeignet., wenn dort eine im wesentlichen spielfreie Übertragung des Drehmomentes gefordert ist. Andererseits haben sich derartige Reibungskupp-

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Zungen in ihrem Einsatzbereich sehr gut bewährt, da sie keine besondere Führung für die Kupplungskörper benötigen, nachdem diese Führung, d.h. Rückführung der Kupplungskörper auf konische Sitzflächen und Anpressen an diese Sitzflächen von den die Drehelastizität der Kupplung bewirkenden gummi elastischen Elementen selbst übernommen wird. ·

Aufgabe der Erfindung ist es,eine Reibungskupplung zu schaffen, die in bezug auf öen Ausgleich von radialen, axialen und winkel-Verlagerungen des gesamten Kupplungsaggregates infolge ungenauer Montage oder besonderer Betriebsbedingungen eine gewisse Anpassungsfähigkeit aufweist, aber dennoch nur eine geringe Drehelastizität zeigt. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen vorzusehen, die es ermöglichen, diese Drehelastizität in einem gewissen Grade zu definieren. Gleichzeitig soll die Aufgabe gelöst werden, in der Kupplung Rückstell elemente vorzusehen, die auf die Kupplungskörper wie * . Rückstellfedern wirken, wobei dafür gesorgt sein soll,daß für die Bewegung des oder der Kupplungskörper keine ineinander verschieblichen metallischen Führungskörper, an denen sich besonders im Einsatz der Kupplung in aggressiever Atmosphäre Reibrost bilden könnte, erforderlich sind. Die Kupplung soll einfach im Aufbau und billig in der Herstellung und Montage sein, sowie möglichst wartungsfrei arbeiten.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen,daß zwischen Kupplungsinnenkörper und Nabe bzw. Primärteif und Sekundärteil der elastischen Kupplung vorhandene elastische Verbindung aus einer Mehrzahl von gleichmäßig über einen mittleren Umfang verteilten elastischen Elementen in Gestalt von axial vorgespannten und die Rückstellkraft für die durch Druckmittel einrückbaren Kupplungsinnenkörper liefernden Metal I-Gummi-Hü! senf edern in achsparalleler Anordnung besteht, wobei die metallischen Innenhülsen der elastischen Elemente mittels Bolzen am Kupplungsinnenkörper und eine die metallischen Außenhülsen der elastischen Elemente haltende gelochte Scheibe unverschieblich an der Nabe befestigt sind.

Es wird dadurch eine schaltbare Reibungskupplung geschaffen, die durch die Ausbildung der elastischen Elemente als MetalI-Gummi-Hülsenfedern in radialer

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Richtung ein geringes elastisches Verhalten,, insbesondere im Vergleich zu den hochelastischen Wellenkupplungen aufweist und bei der trotz dieser in radialer Richtung geringen Elastizität in axialer Richtung eine ausreichende Elastizität vorhanden ist, die es gestattet, die für die Rückstellung der Kupplungskörper erforderliche Rückstellkraft über die elastischen Elemente selbst aufzubringen. Die Kupplung zeichnet sich durch die Einfachheit ihrer Konstruktionatis. Sie läuft im ausgeschalteten Zustand der Reibungskupplung klapperfrei, da es ein loses Hin- und Herbewegen der Kupplungskörper in bekannter Weise dadurch vermieden-werden kann, daß die Kupplungskörper über konische HiIfsreibf lachen an ein auf der Nabe befestigtes Stützrad durch die Metal I-Gummi-Hülsenfedern angedrückt und zentriert werden können. Die Metall -Gummi-Hülsenfedern übernehmen auch die Führung der Kupplungskörper beim Ein- und Ausschalten der Kupplung.

Ein besonderer Vorteil der erf indungsgemäßen Gestaltung der elastischen Elemente liegt darin, daß die Drehelastizität der Kupplung nicht nur vom Material, d»ri_;. von der Elastizität des Gummis der Metall-Gurnmi-Hülsenfedern bestimmt wird, sondern vor allem dadurch, daß dieser Gummi zwischen zwei Hülsen eingebracht ist, wobei der maximal zuJässige Verdrehwinkel durch den Abstand der innenhülse von der Außenhüise bestimmt werden kann-

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, adaß die bei hochelastischen Wellenkupplungen in der Regel Vsonhandene .zusätzliche Verdrehsicherung aus den eben geschilderten Gründen entfallen kann.

Eine weitere Ausgestaltung -der erf indungsgemäßen Schaltkupplung berücksichtigt den Verschleiß des Reißbelages der Böftoungskupplung und sieht vor, daß die Metall-Außenhülse jedes elastischen Elementes äim entspannten Zustand gegenüber der etwa gleich langen und von iäer Aauißenhüise konzentrisch umschlossenen MetalI-Innenhülse in axialer Richtung um ein Maß versetzt angeordnet ist, das größer ist als <Jer axiale Schaltweg des zugehörigen KuppTungsinnenkörpers bei versohl iessenem Reibbelag.

Die Elastizität der elastischen Elemente in bezug auf die Drehelastizität läßt sich dadurch variieren, daß in die die Außenhülse und die Innenhülse verbindene Gummischicht jedes elastischen Elementes zur Erhöhung der sich bei radialer Beanspruchung ergebenden Fed er konstanten jeweils ein oder mehrere Zwischenhülsen einvulkanisiert sind, ohne daß dadurch in gleichem Maße die Rückstellfähigkeit beeinflußt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die elastischen Elemente derart angeordnet sind, daß sie im ausgekuppelten Zustand, in dem sich ein mit dem Kupplungsinnenkörper verbundener kegeliger Ansatz in an sich bekannter Weise gegen eine entsprechende kegelige Abstützfläche anlegt, wenig in axialer Richtung vorgespannt sind, daß die Stirnflächen der Jnnenhülse und der ■ Außenhülse etwa in einer Ebene liegen.

Eine vorteilhafte Ausführung wird in einer Ausbildung der Schaltkupplung als Doppelkegelreibungskupplung mit pneumatisch betätigendem Schaltzylinder zwischen spfegelbild!ich engeordneten Kupplungsinnenkörpem gesehen.

Daneben läßt sich die Schaltkupplung auch als Einscheibenlamellenkupplung ausbilden. Dabei kann eine Konstruktion gewählt werden, die eich dadurch auszeichnet, daß die spiegelbildlich beidseits der Kupplungsscheibe angeordneten Lamellen zur Nabe hin jeweils in den im Bereich der Nabe zur Nabe hin gegabelten Teil des Kupplungsinnenkörpers übergehen und die elastischen-Elemente jeweils zwischen den durch die Gabelung gebildeten Schenkeln angeordnet sind.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt , ,

Figur 1 eine pneumatisch betätigte Doppel kegel reibungskupplung in einem Schnitt durch eine der Metall-Gummi-Hülsenfedern des linken Kupplungskörpers

Figur 2 eine MetalI-Gummi-Hülsenfeder

Figur 3 eine Metal I-Gummi-Hülsenfeder mit Zwischenhüfsen

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Figur 4 eine druckmittelbetätigte E i ns ehe iben lamellenkupplung

Figur 1 zeigt eine druckmittel betätigte Doppel kegel reibungskupplung bestehend aus einer schaltbaren Reibungskupplung, deren Primärteil 1 mit der nicht dargestellten Antriebswelle, und einer nachgeschalteten elastischen Kupplung, deren Nabe bzw. Sekundärteil 2 mit der ebenfalls nicht dargestellten Abtriebswelle zu verbinden sind, wobei axial verschiebltche und mit Reibbelag 9 versehene Kuppfungsinnenkörper 3 zugleich Sekundärteil der Reibungskupplung und Primärteil der elastischen Kupplung sind. Zwischen den Kuppluhgsinnenkörpern 3 und der Nabe 2 bzw. Primärteil und Sekundärteil der elastischen Kupplung sind elastische Elemente 4 in Gestalt von Metall-Gummi-Hülsenfedern vorgesehen. Diese elastischen Elemente sind in einer größeren Anzahl gleichmäßig über einen mittleren Umfang verteilt. Auch der rechte Kegel der Doppel kegel reibungskupplung weist derartige elastische Elemente 4 als Verbindung mit der Nabe 2 auf. Diese sind jedoch in diesem Schnitt nicht zu sehen. Die elastischen Elemente 4 sind mit ihrer metallischen Innenhülse 5 mittels Bolzen 7 am Kupplungsinnenkörper 3 und die metallischen Außenhülsen 6 der elastischen Elemente 4 über eine diese Elemente 4 haltende gelochte Scheibe 8 unverschi ©blich an der Nabe.2 befestigt. In Figur 1 ist die Kupplung eingeschaltet, der Schaltzylinder 14 steht unter Druck. Das Druckmitte! wird durch die Nabe 2 über die nicht dargestellte Abtriebswello zugeführt, und zwar über das DruckmittelIeitungsstück 17 einen Schlauch 16 und ein weiteres DruckmittelIeitungsstück 15. Wird die Kupplung abgeschaltet, d.h. der Schaltzylinder 14 entlastet, so bewegen sich die beiden Kupplungsinnenkörper 3 unter der Wirkung der Rückstellkraft der elastischen Elemente 4 spiegelbildlich in axialer Richtung aufeinander zu, bis sie mit ihren kegeligen Abstützflächen 12 auf dem kegeligen Ansatz 13 der Nabe 2 aufsitzen.

Die in Figur 2 eingesetzten elastischen Elemente 4 bestehen aus einer metallischen Innenhüls© 5 und al nor metallischen Außenhülse 6, die über eina Gurnmischicht 10 miteinander verbunden sind. In die Gummischicht 10 sind zwei ZwJ-schenhülsen 11 einvulkanisiert (sh. auch Figuren 2 und 3).

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In Figur 4 ist eine Ernscheibelamellenkupplung im eingerückten Zustand dargestellt. Hierbei ist beidseits der Kupplungsscheibe 18 des Primärteiles 1 der Reibungskupplung je eine Lamelle 19 und zwischen der Kupplungsscheibe 18 und den Lamellen 19 je ein Reibbelag 9 vorgesehen. Die Lamellen 19 sind Teil der Kupplungsinnenkörper 3, die sich zur Nabe 2 hin gabeln und zwischen den durch die Gabelung gebildeten Schenkeln die elastischen Elemente 4 aufnehmen. Der Vollständigkeit halber ist ein Verbindungsbolzen 20 dargestellt, der der Übertragung der Anpreßkraft für die Lamellen 19 dient.

- Patentansprüche -

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Claims

PA 265 PATENTANSPRÜCHE

1.) Schaltkupplung mit geringem elastischem Verhalten, insbesondere zur Verwendung beim dieselmotorischen Antrieb von Pumpen, Verdichtern und Generatoren, bestehend aus einer gegen Federkraft schaltbaren Reibungskupplung, deren Gehäuse bzw. Primärteil mit der Antriebswelle, und einer nachgeschalteten elastischen Kupplung, deren Nabe bzw. Sekundärteil mit der Abtriebswelle zu verbinden sind, wobei axial verschieb!iche und mit Reibbelag versehene Kupplungsinnenkörper zugleich Sekundärteil der Reibungskupplung und Primärteil der elastischen Kupplung sind, dadurch gekennzeichnet, '

daß die zwischen Kupplungsinnenkörper (3) und Nabe (k) bzw. Primärteil und Sekundärteil der elastischen Kupplung vorhandene elastische Verbindung aus einer Mehrzahl von gleichmäßig über einen mittleren Umfang verteilten elastischen Elementen (4) In Gestalt von axial vorgespannten und die Rückstellkraft für die durch Druckmittel einrückbaren Kupplungsinnenkörper (3) liefernden MetalI-Gummi-Hülsenfedern in achsparalleler Anordnung besteht, wobei die metallischen Innenhülsen (5) der elastischen Elemente (4) mittels Bolzen (7) am Kupplungsinnenkörper (3) und eine die metallischen Außenhülsen (6) der elastischen Elemente (4) haltende gelochte Scheibe (8) unverschieblich an der Nabe (2) befestigt sind.

BAD ORfQINAL

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2. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall-Außenhülse (6) jedes elastischen Elementes (4) im entspannten Zustand gegenüber der etwa gleich langen und von der Außenhülse (6) konzentrisch umschlossenen MetalI-Innenhülse (5) in axialer Richtung um ein Maß versetzt angeordnet ist, das größer ist als der axiale Schaltweg des zugehörigen Kupplungsinnenkörpers (3) bei verschlissenem Reibbelag (9).

3. Schaltkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da3 in die die Außenhülse (6) und die Innenhülse (7) verbindende Gummischicht

(10) jedes elastischen Elementes (4) zur Erhöhung der sich bei radialer Beanspruchung ergebenden Federkonstanten jeweils ein oder mehrere Zwischenhülsen (11) einvulkanisiert sind.

4. Schaltkupplungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzächnet, daß« die elastischen Elemente (4) derart angeordnet sind, daß sie im ausgekuppelten Zustand, in dem sich ein mit dem Kupplungsinnenkörper (3) verbundener kegeliger Ansatz (12) in an sich bekannter Weise gegen eine entsprechende kegal ige Abstützfläche (13) anlegt, wenig in axialer Richtung vorgespannt sind, während sie im eingekuppelten Zustand und bei verschlissenem Reibbelag (9) so stark vorgespannt sind, daß die Stirnflächen der Innenhülse (5) und der Außenhülse

. (6) etwa in einer Ebene liegen.

5. Schaltkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine.Ausbildung als Doppelkegelreibungskupplung mit pneumatisch zu betätigendem Schaltzylinder (14) zwischen spiegelbildlich angeordneten Kupplungskörpern (3).

6. Schaltkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Einscheibenlamellenkupplung«

7. Schaltkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelbildlich beidseits der Kupplungsscheibe (18) angeordneten Lamellen (19) zur Nabe (2) hin jeweils in den im Bereich der Nabe (2) zur Nabe (2) hi des Kupptungsinnenkörpers (3) übergehen und die elastisch jeweils zwischen den durch die Gabelung gebildeten Schenkeln

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