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Zusammengesetzte Wellenkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine
zusammengesetzte Wellenkupplung, die aus einer Reibkupplung und einer elastischen
Kupplung mit einem reifenförmigen elastischen Kupplungselement besteht.
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Der Antrieb von Arbeitsmaschinen durch Kolbenbrennkraftmaschinen,
beispielsweise eines Elektrogenerators durch einen Dieselmotor erfordert ein möglichst
gleichf8rt eines Antriebsdrehmoment. Bei Kolbenmaschinen ist jedoch das Drehnonent
periodisch schwankend, so daß beim Antrieb einer Arbeitsmaschine je nach geforderter
Gleichförmigkeit des Drehmoments eine diapfende Kupplung verwendet wurden uß. Darüber
hinaus ergeben sich bei der Lagerung der Maschinken auf einen Fundament immer Mitten-
und Winkelabweichungen der zu kuppelnden Wellen, so daß zu deren Ausgleich elastische
Wellenkupplungen erforderlich sind. Die Auswahl einer geeigneten Wellenkupplung
bedarf zuglech einer zorgfältigen Abstimmung auf das Zweimassensystem, damit Resonazdrehzahlen
vermieden oder in Bereiche verlagert werden, die außerhalb des Betriebsdrehzahlbereichs
liegen. Beide Forderunglen erfüllt eine zusammengesetzte
Kupplung,
die aus einer Reib- und elastischen Kupplung besteht.
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Es ist eine zusammengesetzte Wellenkupplung bekannt <Kupplungs
atlas von A. Schalitz, Verlag Georg Thum, Ludwigsburg/wtlrtt.
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1969, Seite 107), bei der ein elastischer Gummireifen, an dessen innerem
Umfang Reibsegmente befestigt sind, die bei Ausdehnung des Reifens gegen die Umfangsfläche
einer zylindriechen Trommel gedrückt werden. Die Ausdehnung des Reifens wird durch
Druckluft bewirkt. Eine solche zusammengesetzte Wellenkupplung erfordert das Vorhandensein
von Druckluft und die hierzu notwendigen Steuerungseinrichtungen. Der Reifen mit
Gewebeeinlagen ist teuer in der Herstellung, wobei die geringen Stückzahlen besonders
hohe Kosten bedingen.
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Es ist ferner eine elastische Kupplung bekannt (DT-PS 1 045 740) bei
der als elastisches Kupplungsteil ein mit Druckluft gefUllter Pneumatikreifen verwendet
wird. Der Reifen greift an seinem äußeren Umfang in Keilbahnen ein, die am getriebenen
Kupplungsteil befestigt sind. Auch hier ist das Vorhandensein von Druckluft mit
Steuereinrichtung zur Veränderung des Rei fendruckes erforderlich.
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Schließlich ist eine Reibkupplung bekannt ( FR-PS 537 452), bei der
ein mit Druckluft gefüllter Pneumatikreifon als Reibkupplung
dient.
Nachteilig ist hierbei die gegenüber Reibbelägen weniger gute Eignung des Pneumatikreifens
für längeren Schlupfbetrieb und die von Zeit zu Zeit notwendige Wiederherstellung
des abgefallenen Luftdruckes, was zugleich ein unterschiedliches Schlupfmoment bedeutet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Drehaomentübertragung
von einer Kraft- auf eine Arbeitsmaschine eine Wellenkupplung zu schaffen die bei
ausreichenden Elastizitäts- und Dämpfungseigenschaften mit einfachen Mitteln herstellbar
ist und nur geringer Wartung bedarf. Dieses wird bei einer Wellenkupplung der eingangs
genannten Art dadurch erreicht, daß das elastische Kupplungselement ein druckloser
KFZ-Reifen ist, der auf einer Felge montiert ist und durch einen an sein inneren
Unfang befestigten .hrteiligen Spreizring in seiner Form stabilisiert wird, wobei
an seinem äußeren Umfang ein Teil der Reibkupplung befestigt ist, deren Reibflächen
durch eine begrenzte Anpreßkraft ein begrenztes Drehmoment übertragen, Durch die
Verwendung eines KFZ-Reifens ergibt sich für den elastischen Teil der Wellenkupplung
eine besonders billige Ausführung, die durch eine Vielzahl von Größen und Ausführungen
für alle möglichen Pille eine gentigend große Auswahl betet, Durch die Verwendung
eines mehrteiligen Spreizringes zur Formstabilisierung
ist die Anlage
unabhängig von Druckluft und weniger wartungsbedürftig. Der mit dem KFZ-Reifen verbun
dene Teil der Reibungskupplung kann durch Begrenzung des Anpreßdruckes der Reibflächen
als Sicherheitskupplung eingestellt werden, die bei Überschreiten eines bestimmten
Drehmoments durchrutscht und damit die bei Kolbenmaschinen auftretenden unerwünschten
Drehmomentspitzen abbaut.
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Für den Reibkupplungsteil ergibt sich eine einfache Ausführung dadurch,
daß der elastische Kupplungsteil mit der Abtriebsseite und der primäre Reibkupplungsteil
mit der Antriebswelle verbunden ist. Dabei können in vorteilhafter Weise die Befestigungselemente
für die Spreizsegmente durch Löcher im Reifenumfang geführt sein und zugleich mit
den am Sußeren Reifenumfang zu befestigenden Teil der Reibkupplung verschraubt sein.
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Damit die Anpreßkraft der Reibflächen nicht den KFZ-Reifen radial
belastet und sich damit auf dem Spreizring abstützt, wird vorgeschlagen, daß die
Reibkupplung eine Zweiflächenscheibenkupplung ist. Zur Abstimmung der Reibkupplung
auf das Zweimassensystem von Kraft- und Arbeitsmaschinen ist die Anpreßkraft der
Reibflächen einstellbar und damit auch das Rutschmoment.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Die Abb. 1 zeigt ein Schwungrad 1 mit einer nicht näher dargestellten
Brennkraftkolbenmaschine mit angebauter, zusammengesetzter Kupplung, die aus einem
elastischen Kupplungsteil und einem Reibkupplungsteil besteht.
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Der elastische Kupplungsteil wird aus einem KFZ-Reifen 2 gebildet,
der auf einer Felge 3 montiert ist und zusätzlich mit Bügeln 4 gehalten wird. Die
Felge 3 ist mit einem Kuppelflansch 5 verschrat, der auf der Eingangswelle einer
nicht näher dargestellten Arbeitsmaschine befestigt ist.
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Die Verwendung eines handelsüblichen KFZ-Reifens mit Felge als elastisches
Kupplungsteil bedeutet bei den hohen Serien, in denen diese Teile hergestellt werden,
besonders billige Bauelemente. Am inneren Umfang des KFZ-Reifens 2 ist ein mehrteiliger
Spreizring 6 befestigt, der dem KFZ-Reifen eine stabile Uhfangsform verleiht. Zugleich
ist am äußeren Umfang des KFZ-Reifens ein angetriebener Teil 7 der Reibkupplung
befestigt. Die Befestigungselemente 8 sind zugleich mit dem Spreizring 6 verbunden,
so daß die Lauffläche des KFZ-Reifens 2 zwischen dem Spreizring 6 und dem angetriebenen
Teil 7 der Reibkupplung eingespannt ist.
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Die Reibkupplung ist a3s Zweischeibenkupplung ausgebildet, deren Reibfläche
9 beiderseits des Hohlprofils 10, das den KFZ-Reifen 2 umgibt, angeordnet ist. Um
einen möglichst zentrischen Lauf der Kupplung besonders beim Schlupf zu erreichen,
ist das Hohlprofil 10 auf seinem äußeren Umfang durch einen Belag 11 mit guten Notlaufeigenschaften
im treibenden Teil 12 der Reibkupplung geführt. Der treibende Teil 12 der Reibkupplung
ist am Schwungrad 1 befestigt. Er umfaßt das Hohlprofil 10 degfieibkupplung, so
daß dieses mit den Stirnfl~ chen 13 an den Reibbelägen 14 bei Schlupf anläuft. Zur
Einstellung des Rutschmoments dienen Tellerfederpakete 15, die in ihrer Lage zur
Reibfläche hin verstellbar sind.