DE2255680B2 - Compliant shaft coupling - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine nachgiebige Wellenkupplung mit zwei gleichachsig ineinander angeordneten ringförmigen starren Kupplungsteilen und einer diese Teile verbindenden Ringscheibe aus gummielastischem Werkstoff und einer in diesen eingebetteten Verstärkungseinlage mit im wesentlichen radial gerichteten Fäden, deren Enden um einen inneren und einen äußeren Versteifungsring umgelegt sind.The invention relates to a flexible shaft coupling with two coaxially one inside the other arranged annular rigid coupling parts and an annular disc connecting these parts rubber-elastic material and a reinforcement insert embedded in this with essentially radially directed threads, the ends of which are wrapped around an inner and an outer stiffening ring.
Bei bekannten Kupplungen dieser Art ist die gummielastische Ringscheibe an den starren Kupplungsteilen dadurch befestigt, daß ihre Ränder zwischen eine radiale Ringfläche der starren Kupplungsteile und je einen Klemmring eingespannt sind, der durch achsparallele Spannschrauben gegen den starren Kupplungsteil gezogen ist. Die auf die Ränder der nachgiebigen Ringscheibe ausgeübte Klemmkraft sichert zugleich die Enden der radial gerichteten Fäden der Verstärkungseinlage in ihrer Lage an den Versteifungsringen gegenüber den im Betrieb der Kupplung auftretenden Zugkräften.In known couplings of this type, the rubber-elastic ring disk is on the rigid coupling parts fastened in that their edges between a radial annular surface of the rigid coupling parts and each a clamping ring are clamped, which by axially parallel clamping screws against the rigid Coupling part is pulled. The clamping force exerted on the edges of the resilient washer secures at the same time the ends of the radially directed threads of the reinforcing insert in their position on the Stiffening rings against the tensile forces occurring during operation of the coupling.
Die Klemmringe mit den zahlreichen Spannschrauben sowie die relativ breiten Widerlagerflächen für die Klemmringe an den starren Kupplungsteilen bedeuten eine erhebliche Vermehrung der umlaufenden Masse der starren Kupplungsteile sowie deren räumliche Abmessungen. Außerdem ist der mit der Befestigung der nachgiebigen Ringscheibe verbundene Zeit- und Arbeitsaufwand beträchtlich.The clamping rings with the numerous clamping screws and the relatively wide abutment surfaces for the Clamping rings on the rigid coupling parts mean a considerable increase in the rotating mass the rigid coupling parts and their spatial dimensions. Besides, the one with the attachment the resilient washer associated time and effort considerable.
Aufgabe der Erfindung ist es, Kupplungen der eingangs genannten Art durch Verringerung der umlaufenden Massen und der Abmessungen zu verbessern, sowie den mit dem Zusammenbau ihrer Teile verbundenen Arbeitsaufwand nach Möglichkeit zu verringern.The object of the invention is to provide clutches of the type mentioned by reducing the to improve rotating masses and dimensions, as well as with the assembly of their parts to reduce the associated workload as far as possible.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer nachgiebigen Wellenkupplung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß wenigstens die äußeren Enden der Fäden um einen in radialer Richtung biegungssteifen Versteifungsring mehrfach derart geschlungen sind, daß die sich zwischen beiden Versteifungsringen erstreckenden Fadenteile jeweils darunterliegende Teile des gleichen oder eines benachbarten Fadens kreuzen.The invention solves this problem with a flexible shaft coupling of the type mentioned at the beginning according to the invention in that at least the outer ends of the threads around one in the radial direction flexurally rigid stiffening ring are looped several times in such a way that the between the two stiffening rings extending thread parts each underlying parts of the same or an adjacent one Cross the thread.
Durch diese Anordnung der Fadenenden wird erreicht, daß unter den beim Betrieb der Kupplung auf die sich zwischen den starren Kupplungsteilen erstrekkenden Fäden ausgeübten Zugkräfte diese Fadenteile die jeweils darunterliegenden Fadenteile fest gegen den Versteifungsring drücken und dadurch Verlagerungen der Fadenenden unmöglich machen, auch ohne daß es dazu besonderer von außen einwirkender Kräfte, wieThis arrangement of the thread ends ensures that under the operation of the clutch on the tensile forces exerted between the rigid coupling parts extending threads these thread parts Press the thread parts underneath firmly against the stiffening ring and thereby displace them make the thread ends impossible, even without special external forces, such as
ι5 sie von Klemmringen und Spannschrauben ausgeübt werden, bedarf. Es genügt infolgedessen, die nachgiebige Ringscheibe an den starren Kupplungsteilen lediglich gegen Verdrehung und gegen axiale Verlagerung zu sichern. Das kann dadurch geschehen, daß die nachgiebige Ringscheibe wenigstens am äußeren starren Kupplungsteil gegen Verdrehung durch Formschluß und gegen axiale Verlagerung durch Reibungsschluß gesichert gehalten ist. Klemmringe, deren Gegenflächen an den starren Kupplungsteilen sowie Spannschrauben können entfallen, wodurch sich erhebliche Verringerungen von umlaufender Masse, Raumbedarf und Montagearbeit ergeben.ι 5 they are exercised by clamping rings and tensioning screws, if required. As a result, it is sufficient to secure the flexible annular disk on the rigid coupling parts only against rotation and against axial displacement. This can be done in that the flexible annular disk is held secured against rotation by positive locking and against axial displacement by frictional locking at least on the outer rigid coupling part. Clamping rings, their mating surfaces on the rigid coupling parts and clamping screws can be omitted, which results in considerable reductions in circumferential mass, space requirements and assembly work.
Zur Begrenzung der Einschubtiefe genügen ein schmaler In;ienflansch oder sonstige einfache Anschläge geringer Abmessungen.A narrow inner flange or other simple stops are sufficient to limit the insertion depth small dimensions.
Auf einen Reibungsschluß zwischen der nachgiebigen Ringscheibe und den starren Kupplungsteilen kann sogar verzichtet werden, wenn nicht mit dem Auftreten axialer Kräfte gerechnet zu werden braucht oder wenn die Führungen der nachgiebigen Ringscheibe und der starren Kupplungsteile genügend lang sind, um die axialen Verlagerungen der Ringscheibe aufzunehmen.Can on a frictional engagement between the flexible annular disc and the rigid coupling parts can even be omitted if the occurrence of axial forces is not to be expected or if the guides of the resilient washer and the rigid coupling parts are long enough to take up axial displacements of the washer.
Für die mit den Merkmalen der Erfindung erzielte Wirkung ist es gleichgültig, ob die VerstärkungseinlageFor the effect achieved with the features of the invention, it does not matter whether the reinforcing insert
to in bekannter Weise aus Einzelfäden oder aus gleichfalls bekannten Gewebestreifen besteht.to consists in a known manner of single threads or of likewise known strips of fabric.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile äußern sich in besonderem Maße bei Kupplungen, deren nachgiebige Ringscheibe mit mehreren durch eine Gummischicht getrennten Verstärkungseinlagen versehen ist.The advantages achieved with the invention are particularly evident in clutches, the flexible ones The washer is provided with several reinforcement inserts separated by a rubber layer.
Ein Ausführungsbeispiel für die den Gegenstand der Erfindung bildende Kupplung ist in der Zeichnung
veranschaulicht. Darin zeigt
F i g. 1 eine Aufsicht auf die Kupplung nach der Erfindung,An embodiment of the coupling forming the subject of the invention is illustrated in the drawing. In it shows
F i g. 1 is a plan view of the coupling according to the invention,
F i g. 2 einen Achslängsschnitt durch die Kupplung nach F i g. 1 undF i g. 2 shows a longitudinal section through the coupling according to FIG. 1 and
F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt aus F i g. 2.
Die gezeichnete Kupplung besteht im wesentlichen aus den gleichachsig ineinanderliegenden starren
Kupplungsteilen 1 und 2 sowie der diese Teile verbindenden nachgiebigen Ringscheibe 3. Von diesen
Teilen kann der Kupplungsteil 1 auf die eine der durch die Kupplung zu verbindenden Wellen unmittelbar
aufgekeilt und der Kupplungsteil 2 mit einem Flansch oder einer Schwungscheibe an der anderen Welle
verschraubt werden.F i g. 3 shows an enlarged partial section from FIG. 2.
The coupling shown consists essentially of the coaxially nested rigid coupling parts 1 and 2 and the flexible annular disc 3 connecting these parts or a flywheel can be screwed to the other shaft.
Die zur Erhöhung ihrer Nachgiebigkeit in allen Richtungen einseitig ausgewölbte Ringscheibe 3 besteht aus Gummi oder anderem gummielastischem Werkstoff und ist durch eine in diesen Werkstoff eingebettete Einlage verstärkt, die zur Hauptsache aus radial angeordneten zugfesten Fäden 4 aus Natur- oderThe annular disk 3, which is bulged on one side in all directions, is made to increase its flexibility made of rubber or other rubber-elastic material and is embedded in this material through a Reinforced insert, which mainly consists of radially arranged tensile threads 4 made of natural or
Kunstfasern oder aus Draht besteht. Diese einen wesentlichen Teil der zu Obertragenden Drehkräfte aufnehmenden Fäden 4, die auch Teile von schmalen Gewebestreifen sein können, sind mit ihren Enden um Versteifungsringe 5 und 6 umgelegt, die nahe den Rändern der Ringscheibe 3 in die gummielastische Masse eingebettet sind. Synthetic fibers or made of wire . These threads 4, which absorb a substantial part of the torsional forces to be transmitted, which can also be parts of narrow strips of fabric, are wrapped with their ends around stiffening rings 5 and 6, which are embedded near the edges of the annular disk 3 in the rubber-elastic mass.
Die Versteifungsringe 5 und 6 bestehen aus in radialer Richtung biegungssteifen Flanschringen, die dafür sorgen, daß die beim Betrieb der Kupplung auf die Verstärkungseinlage ausgeübten Zugkräfte über den ganzen Umfang der Kupplung gleichmäßig auf die starren Kupplungsteile 1 und 2 übertragen und alle Fäden 4 gleichmäßig an der Drehkraftübertragung beteiligt werden. The stiffening rings 5 and 6 consist of flange rings that are rigid in the radial direction and ensure that the tensile forces exerted on the reinforcing insert during operation of the coupling are evenly transferred over the entire circumference of the coupling to the rigid coupling parts 1 and 2 and all threads 4 are uniformly transferred to the Torque transmission are involved.
Während die inneren Enden der Einlagefäden 4 nur einfach um den Versteifungsring 5 umgeschlagen sind, diesen also nur von drei Seiten umgeben, sind die äußeren Fadenenden um den Versteifungsring derart mehrfach geschlungen, daß jeweils der sich zwischen den Ringen 5 und 6 erstreckende Teil jedes Fadens 4 einen darunterliegenden Teil des gleichen oder eines benachbarten Fadens 4 kreuzt Damit wird erreicht, daß jeder Faden 4 beim Auftreten von Zug den unter ihm liegenden Versteifungsring 6 drückt und sich dadurch gewissermaßen selbst am Ring 6 festzieht. While the inner ends of the inlay threads 4 are simply folded around the stiffening ring 5, i.e. only surround it on three sides, the outer thread ends are looped around the stiffening ring in such a way that the part of each thread 4 extending between the rings 5 and 6 crosses an underlying part of the same or an adjacent thread 4. This ensures that each thread 4 presses the reinforcing ring 6 located below it when tension occurs and thereby, to a certain extent, tightens itself on the ring 6.
Wie F i g. 3 zeigt, umgeben die Fäden 4 der Einlage den Versteifungsring 6 an der äußeren Kantenfläche und an der oberen Hauptfläche zweimal, wobei durch leichte Abweichung der dem Ring 6 benachbarten Fadenteile aus der radialen Richtung erreicht ist, daß sie von den darüberliegenden, radial zum innenring 5 verlaufenden Fadenteilen gekreuzt werden. Like F i g. 3 shows, the threads 4 of the insert surround the stiffening ring 6 on the outer edge surface and on the upper main surface twice, whereby by slightly deviating the thread parts adjacent to the ring 6 from the radial direction it is achieved that they move from the overlying, radially to the inner ring 5 running thread parts are crossed.
Diese Art der Festlegung der Fadenenden am äußeren Versteifungsring 6 erlaubt es, auf das übliche
Einklemmen des Außenrandes der Ringscheibe 3 zwischen zwei durch achsprallele Schrauben gegeneinander
gezogenen radialen Ringflächen zu verzichten.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist deshalbThis type of fixing of the thread ends on the outer stiffening ring 6 makes it possible to dispense with the usual wedging of the outer edge of the ring disk 3 between two radial ring surfaces drawn against one another by axially parallel screws.
In the illustrated embodiment is therefore
lu die Ringscheibe 3 im äußeren starren Kupplungsteil 2 nur mit Reibungsschluß eingeschoben, wobei die Einschubtiefe durch einen Innenflansch 2a des Kupplungsteils 2 begrenzt ist. Gegen Relativdrehung gegenüber dem Kupplungsteil 2 ist die Ringscheibe 3 durch Formschluß gesichert, indem die Ringscheibe 3 und der Kupplungsteil 2 mit den Seiten 9 zweier gleichzahliger Vielkante aneinander anliegen. Zur Aufnahme der vergleichsweise geringen im Betrieb auftretenden Axialkräfte genügt der Reibungsschluß zwischen dem Außenrand der elastischen Ringscheibe 3 und dem Innenrand des Kupplungsteils 2. Es steht nichts im Wege, die Ringscheibe 3 gegen axiale Verlagerung zusätzlich durch einfache lösbare Anschläge zu sichern.lu the annular disk 3 is inserted into the outer rigid coupling part 2 only with frictional engagement, the insertion depth being limited by an inner flange 2a of the coupling part 2. The annular disk 3 is secured against relative rotation with respect to the coupling part 2 by means of a form fit, in that the annular disk 3 and the coupling part 2 rest against one another with the sides 9 of two equal polygons. The frictional engagement between the outer edge of the elastic ring washer 3 and the inner edge of the coupling part 2 is sufficient to absorb the comparatively low axial forces occurring during operation.
Am Kupplungsteil 1 ist die Ringscheibe 3 in üblicher Weise zwischen einem Außenflansch la des Kupplungsteils 1 und einem Klemmring 7 eingespannt, der durch achsparallele Schrauben 8 gegen den Flansch la gezogen ist. Infolgedessen genügt hier das einfache Umlegen des Innenrandes der Verstärkungseinlage 4On the coupling part 1, the annular disc 3 is clamped in a conventional manner between an outer flange la of the coupling member 1 and a clamping ring 7 which is drawn against the flange la by axis-parallel bolts. 8 As a result, it is sufficient here to simply fold over the inner edge of the reinforcement insert 4
so um den Versteifungsring 5.so around the stiffening ring 5.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
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