DE2214093A1 - Nachgiebige wellenkupplung - Google Patents

Description

• "Nachaiebige WellenkuPPlung Die Erfindung bezieht sich auf nachgiebige Wellenkupplungen, bei denen die einen Nabenteil und einen ihn konzentrisch in wenigstens annähernd gleicher Ebene umgebenden starren Ring verbindende Ringscheibe aus gummielastischem Werkstoff durch wenigstens eine Gewebeeinlage aus Textil-oder Kunststoff-Fäden oder aus Draht verstärkt ist, deren Innen- und Außenränder nahe den Ringscheibenrändern um je einen Versteifungsring umgelegt sind. Bei bekannten Wellenkupplungen dieser Art besteht die in den gummielastischem Werkstoff der die Drehkraft zwischen den genannten Kupplungsteilen übertragenden gummielastschen.Ringscheibe eingebettete Verstärkungseinlage aus einem gleichfalls ringscheibenförmigen Gewebezuschnitt, und die in Nähe der Ränder gleichfalls in den Werkstoff der Ringscheibe eingebetteten Versteifungsringe bestehen aus einfachem Runddraht oder aus Drahtseil.
• Bei derartigen Kupplungen ergeben sich erhebliche Nachteile schon bei der Herstellung der gummielastischen Ringscheiben sowie später beim Betrieb der Kupplungen dadurch, daß die Gewebeeinlage in Richtung der sich senkrecht kreuzenden Gewebefäden wesentlich weniger nachgiebig ist, als in allen anderen radialen Richtungen Daraus folgt, daß schon beim Herstellen der gummielastischen Ringscheiben, bei dem zwei oder mehrere je eine Verstärkungseinlage zwischen sich aufnehmende Rohgummikörper unter axialem Druck zusammenvülkanisiert werden, die Gewebeeinlage sich verzieht und dann nicht mehr gleichmäßig zwischen den kreisförmigen Innen- und Außenrändern der gummielastischen Ringscheibe erstreckt. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die verstärkte gummielastische Ringscheibe zur Erhöhung ihrer Nachgiebigkeit einseitig ausgewölbt ist, Ein derartiges Verziehen der Gewebeeinlage kann auch durch die inneren und äußeren Versteifungsringe nicht verhindert werden, um die die Innen- und Außenränder der Gewebeeinlage umgeschlagen sind, weil diese Versteifungsringe schon relativ geringen radialen Beanspruchungen gegenüber nachgeben. Diese Abweichungen der Gewebeeinlage und der Versteifungsringe von der idealen Form setzen sich beim Betrieb der Kupplung allmählich fort bis an der Kraftübertragung praktisch nur noch diejenigen Teile der Verstärkungseinlage und Versteifungsringe beteiligt sind, die zwischen zwei sich senkrecht kreuzenden Durchmessern liegen.
• Diese Nachteile wirken sich besonders ungünstig aus, wenn die gummielastische Ringscheibe an den benachbarten Kupplungsteilen mit Hilfe von Klemmringen befestigt ist, die durch die Ringscheibe zwischen deren Versteifungsringen in geringem Abstand von diesen durchsetzende Schraubenbolzen gegen die beiden starren Kupplungsteile gezogen sind. Dann findet eine Kraftübertragung im wesentlichen nur noch im Bereich der Spannschrauben statt, was frUher oder später zum Einreißen der Verstärkungseinlage führt. Die geschilderten Gefahren sind besonders groß bei gummielastischen Ringscheiben größerer Abmessungen, die durch mehrere in Achsrichtung nebeneinanderliegende Gewebeeinlagen und Versteifungsringe an den Rändern verstärkt sind0 Dann ist es nämlich kaum zu vermeiden, daß unter den beim Vulkanisieren angewendeten axialen Druckkräften und unter den im Betrieb auftretenden radialen Zugkräften benachbarte Versteifungsringe mit kreisrundem Querschnitt sich im ganzen oder örtlich in radialen Richtungen gegeneinander verschieben und dann zwischen ihren Kreuzungsstellen den von den Klemmringen ausgehenden Einspannkräften wesentlich weniger ausgesetzt sind, als an solchen Kreuzungsstellen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine nachgiebige Wellenkupplung zu schaffen, bei der Formänderungen der die gummielastische Ringscheibe verstärkenden Gewebeeinlage sowie der Versteifungsringe unmöglich sind. Erreichtjwird das bei einer nachgiebigen Wellenkupplung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß wenigstens der äußere Versteifungsring aus einem in radialer Richtung biegungssteifen - vorzugsweise metallischen - Flachring besteht.
• Solche in radialer Richtung biegungssteife Flachringe verhindern ein Verziehen der Gewebeeinlage schon beim Verbinden und Vulkanisieren der sie einschließenden Gummiteile und verhindern auch im Betrieb der Kupplung Verschiebungen von Einlageteilen innerhalb oder unter Mitnahme der gummielastischen RingscheibenmasseO Die radialen biegungssteifen Flachringe sorgen auch dafür, daß die nachgiebigen Ringscheiben über den gesamten Umfang ihrer Außen- und Innenränder gleichmäßig eingespannt sind, und zwar auch dann, wenn mehrere Gewebeeinlagen und Versteifungsringe in Achsrichtung nebeneinander liegen, weil diese biegungssteifen Flachringe auch unter den beim Herstellen der Ringscheiben, bei der-Montage der Kupplung sowie bei deren Be-5 trieb auftretenden Kräften stets ihre Form und ihre Lage innerhalb der gummielastischen Masse bewahren.
• Um im Betrieb der Einspannstellen ein Verdrängen von gummielastischer Masse zu verhindern, sollen die Schichten dieser Masse beiderseits der gummierten Flachringe und der diese Ringe umschließenden,mit Gummi getränkten Einlagenränder so dünn sein, daß sie durch die Einspannkräfte praktisch nicht zusammengedrückt und verdrängt und durch radiale Kräfte auch nicht aus den Einspannstellen herausgezogen werden könnten0 In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele für die den Gegenstand der Erfindung bildende Wellenkupplung im Vergleich mit entsprechenden Wellenkupplungen bekannter Bauart schematisch dargestellt.
• Darin zeigen die Figuren 1 und 2 Beispiele von zum Stande der Technik gehörenden nachgiebigen Wellenkupplungen auf die sich die Erfindung bezieht, und die Figuren 3 und 4 entsprechende, im Sinne der Erfindung abgewandelte Wellenkupplungen, jeweils in einer Achsebene geschnitten.
• Die in Figur 1 dargestellte Wellenkupplung besteht im wesentlichen aus dem auf dem Ende einer Welle zu befestigenden Nabenteil 1, einem mit der anderen Welle zum Beispiel über einen Flansch oder eine Schwungscheibe zu verbindenden starren Außenring 2 sowie einer diese beiden Kupplungsteile in allen Richtungen nachgiebig verbindenden gummielastischen Ringscheibe 3.
• Diese Ringscheibe 3 ist zur Erhöhung ihrer Nachgiebigkeit nach einer Seite ausgewölbt und im übrigen mit einer Verstärkungseinlage 4 versehen, die übermäßige Dehnungen des gummielastischen Werkstoffs verhinderte Die Verstärkungseinlage besteht aus einem gleichfalls kreisringscheibenförmigen flachen Zuschnitt aus einer Textil- oder Drahtgewebebahn0 Der innere und der äußere Rand des Gewebezuschnitts sind um je einen Versteifungsring 5 bzw. 6 umgeschlagen, so daß die Ränder der Einlage 4 aus zwei Gewebelagen bestehen, die am Außen- und Innenumfang zusammenhängen und dort einen Versteifungsring umschließen0 Der Außenrand der Ringscheibe 3 ist an dem Kupplungsring 2 dadurch befestigt, daß er zwischen einem Innenflansch 2a dieses Rings und einem Klemmring 7 eingespannt ist, der durch über den Umfang des Kupplungsrings 2 verteilte Schrauben 8 gegen den Flansch-2a gezogen wird. Diese Schrauben 8 sind innerhalb des Versteif,ungsrings 5 in geringem Abstand von diesem durch den gedoppelten Außenrand der Verstärkungseinlage 4 gestreckt, Über die Einlage 4 auf den Versteifungsring nach innen ausgeübter radialer Zug wird damit von den Schrauben 8 aufgenommen und durch diese auf den Außenring 2 übertragen, Um die Schrauben 8 und vor allem den Ring 5 von solchen Zugkräften zu entlasten, und damit auch zwischen benachbarten Schrauben 8 wirkende Zugkräfte besser auf den Kupplungsring 2 übertragen werden, sind der Klemmring 7 und der Ringflansch 2a an den einanderzugekehrten Seiten ihrer Innenränder mit je einer Ringwulst versehen, die in ihrem Bereich die auf die Ringscheibe 3 wirkende Klemmkraft erhöhen.
• In entsprechender Weise ist der Innenrand der Ringscheibe 3 am Nabenteil 1 mit Hilfe eines Klemmrings 7', eines Außenflansches la des Nabenteils und von Spannschrauben 8 befestigt.
• Die Wellenkupplung nach Figur 2 unterscheidet sich von der nach Figur 1 lediglich dadurch, daß zwecks Übertragung größerer Drehkräfte die gummielastische Ringscheibe 9 dikker ist und ihre Dicke entsprechend dem Drehmomentlauf gegen den Nabenteil 1 hin zunimmt. Die Ringscheibe 9 ist hier mit zwei Verstärkungseinlagen 4, 4' versehen, die ebenso wie die Versteifungsringe 5, 5t und 6, 6' in Achsrichtung mit Abstand nebeneinander liegen.
• Bei der in Figur 3 dargestellten Wellenkupplung mit dem Nabenteil 11, dem Außenring 12 und der gummielastischen Ringscheibe 13 bestehen die von den gedoppelten Rändern der Verstärkungseinlage 14 umschlossenen Versteifungsringe aus radial biegungssteifen Flachringen 15 und 16, und die Schrauben 18, 18' sind mit minimalem Spiel durch Bohrungen dieser Flachringe gesteckt. Diese Flachringe nehmen über ihren gesamten Umfang auf sie wirkende radiale Kräfte gleichmäßig auf, ohne daß die Gefahr von Verlagerungen oder Formänderungen besteht. Infolgedessen kann hier auch auf Ringwülste an den Klemmringen 17, 17' und an den Flanschen 12a und 11a verzichtet werden.
• Die Kupplung nach Figur 4 unterscheidet sich in gleicher Weise von der Kupplung nach Figur 2 wie die Kupplung nach Figur 3 von derjenigen nach Figur 1. Die von den Rändern der Verstärkungseinlagen 14, 14' umschlossenen Flachringe 15, 15' einerseits und 16, 16' anderseits können weder durch radiale noch durch axiale Kräfte verformt werden. Auch hier liegen die Ränder der Ringscheibe 13 an ebenen radialen Flächen der Flansche 11a und 12a sowie der Klemmringe 17, 17' an,

Claims (1)

1. Patentansprüche: lachgiebigeWellenkupplung, bei der die einen Nabenteil -~' und einen ihn konzentrisch in wenigstens annähernd gleicher Ebene umgebenden starren Ring verbindende Ringscheibe aus gummielastischem Werkstoff durch eine Textil-oder Drahtgewebeeinlage verstärkt ist, deren Innen- und Außenränder um je einen metallischen Versteifungsring umgelegt sind, d-a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß wenigstens der äußere Versteifungsring aus einem in radialer Richtung biegungssteifen metallischen Flachring (15) besteht.

   2e Wellenkupplung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Flachring (15) mit achsparallelen Bohrungen zum Durchstecken von Spannschrauben (18) versehen sind, durch die die Ränder der Ring--scheibe (13) zwischen einem Flansch (2a, 1a) des benachbarten Kupplungsteils (2, 1) und einem Klemmring (17, 17') eingespannt sind.

   3ç Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ränder der Ringscheibe (3) zwischen ebenen radialen Flächen der Flansche (2a, 1a) und der Klemmringe (17, 171)eingespannt sind, 4 Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Bereich der Einspannstellendie Schichten der gummielastischen Masse beiderseits der gummierten Flachringe und der sie umschließenden, mit Gummi getränkten Einlage ränder so dünn sind, daß sie durch die Einspannkräfte praktisch nicht zusammengedrückt und verdrängt sowie durch radiale Kräfte auch nicht aus den Einspannstellen herausgezogen werden können.