DE2404714A1

DE2404714A1 - Elastische klauenkupplung

Info

Publication number: DE2404714A1
Application number: DE2404714A
Authority: DE
Inventors: Norbert Asmus
Original assignee: Gebr Scholten 4100 Duisburg; SCHOLTEN GEB
Current assignee: ASMUS, NORBERT, DIPL.-ING., 4130 MOERS, DE
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1974-02-01
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE2404714B2; DE2404714C3

Description

Elastische Klauenkupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Klauenkupplung, bestehend aus einer motorseitigen Kupplungshälfte, aus einer getriebeseitigen Kupplungshälfte, aus vorzugsweise innerhalb der motorseitigen Kupplungshälfte vorgesehenen, zwischen den Klauen der motorseitigen Kupplungshälfte und den Klauen der getriebeseitigen Kupplungshälfte angeordneten elastischen Elementen und aus zumindest einer, vorzugsweise mit der getriebeseitigen Kupplungshälfte drehfest verbundenen Bremsscheibe oder Bremstrommel, - vorzugsweise mit einer Bremsscheibe. Aus den Ausdrücken "motorseitige " Kupplungshälfte und "getriebeseitige" Kupplungshälfte ist nicht zu folgern, daß die in Rede stehende elastische Klauenkupplung unbedingt zwischen einem Motor einerseits und einem Getriebe andererseits angeordnet sein muß. Anstelle von "motorseitig" könnte man auch "antriebsseitig", anstelle von "getriebeseitig" auch "abtriebseitig" sagen.
Elastische Klauenkupplungen der eingangs beschriebenen Art sind in ihrem grundsätzlichen Aufbau vielfach bekannt. Gleichwohl gibt es praktisch keine elastischen Klauenkupplungen, die insbes.
beim Einsatz in Reversierantrieben, z. B. bei Fahr- und/oder Hubwerken von Kranen, voll befriedigen. Dies liegt vor allem daran, daß - bei vorgegebener Drehzahl und bei vorgegebenem zu übertragenden Drehmoment - einerseits die Abmessungen relativ groß sind, andererseits die dynamischen Werte, z. B. das Trägheitsmoment, die Federkonstante und die Dämpfung, nicht allen Anforderungen genügen.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine elastische Klauenkupplung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sowohl hinsichtlich der erreichbaren Abmessungen als auch in bezug auf die dynamischen Werte befriedigt.
Die erfindungsgemäße elastische Klauenkupplung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß den elestischen Elementen ein Spannring zugeordnet ist. Denkbar wäre es, den Spannring innerhalb der elastischen Elemente anzuordnen. Vorzugsweise ist der Spannring jedoch hülsenförmig ausgeführt und übergreift der Spannring die elastischen Elemente von außen. Jedenfalls sind die elastischen Elemente durch den Spannring spannbar. Im ein nen kann die erfindungsgemäße elastische Klauenkupplung so ausgeführt sein, daß die elastischen Elemente durch eine Drehung des Spannringes spannbar sind, - wobei man besondere Maßnahmen vorsehen kann, um eine selbstätige Lockerung des Spannringes und damit eine Entspannung der elastischen Elemente zu verhindern.
Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße elastische Klauenkupplung im Detail auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elastischen Klauenkupplung weist der Spannring an seiner den elastischen Elementen zugewandten Innenfläche Spannflächen auf.
Das kann im einzelnen so realisiert sein, daß die elastischen Elemente den Spannflächen des Spannringes zugeordnete Spannflächen aufweisen, daß die Spannflächen der elastischen Elemente Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächenmit dem Zylinderdurchmesser d sind, daß die Spannflächen des Spannringes Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächen mit dem Zylinderdurchmesser D sind und daß der Zylinderdurchmesser d kleiner ist als der Zylinderdurchmesser D. Mit dem Ausdruck "exzentrisch" in bezug auf die gedachten Kreiszylinderflächen wird gesagt, daß diese Kreiszylinderflächen nicht konzentrisch zur Längsachse der Klauenkupplung sind.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist zwischen der Bremsscheibe bzw. der Bremstrommel und der zugeordneten Kupplungshälfte ein Luftspalt verwirklicht. Bei dieser Ausführungsform empfiehlt es sich, die Bremsscheibe bzw. die Bremstrommel mit radial angeordneten Spannhülsen mit der entsprechenden Kupplungshälfte zu verbinden. Schließlich kann es zweckmäßig sein, die Bremsscheibe bzw. die Bremstrommel radial in mindestens zwei Bremsscheibenhälften bzw. Bremstrommelhälften zu teilen.
Bei der erfindungsgemäßen elastischen Klauenkupplung wird eine optimale Ausnutzung der Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe verwirklicht. Die äußerst einfache Möglichkeit der Spannbarkeit der elastischen Elemente führt zu einer im Rahmen üblicher Wartungsarbeiten stets zu gewährleistenden Spielfreiheit. Folglich werden auch beim Einsatz in Reversierantrieben, z. B. bei Fahr-und/oder Hubwerken von Kranen, die Getriebe nicht unnötig hoch belastet. Die insgesamt erreichbare gedrungene Bauweise führt zu relativ geringen Abmessungen und u.a. dadurch zu voll befriedigenden dynamischen Eigenschaften.
Im folgenden-wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elastischen Klauenkupplung und Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie II-II.
Die in den Figuren dargestellte elastische Klauenkupplung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer motorseitigen Kupplungshälfte 1 mit Klauen 2, aus einer getriebeseitigen Kupplungshälfte 3 mit Klauen 4, aus innerhalb der motorseitigen Kupplungshälfte l vorgesehenen, zwischen den Klauen 2 der motorseitigen Kupplungshälfte 1 und den Klauen 4 der getriebeseitigen Kupplungshälfte 3 angeordneten elastischen Elementen 5 und aus einer mit der getriebeseitigen Kupplungshälfte 3 drehfest verbundenen Bremsscheibe 6.
Wie die Figuren zeigen, ist den elastischen Elementen 5 ein Spannring 7 zugeordnet. Der Spannring 7 ist hülsenförmig ausgeführt und übergreift die elastischen Elemente 5 von außen. Durch eine Drehung des Spannringes 7 sind die elastischen Elemente 5 spannbar. Das Spannen der elastischen Elemente 5 mit Hilfe des Spannringes 7 führt dazu, daß Spielfreiheit zwischen den Klauen 2 bzw. 4 der Kupplungshälften 1 bzw. 2 und den elastischen Elementen 5 gewährleistet werden kann. Dazu reicht es aus, wenn im Rahmen üblicher Wartungsarbeiten diese Spielfreiheit überprüft und gegebenenfalls die elastischen Elemente 5 durch eine Drehung des Spannringes 7 nachgespannt werden.
Wie insbes. die Fig. 2 zeigt, weist der Spannring 7 an seiner den elastischen Elementen 5 zugewandten Innenfläche 8 Spann*lächen 9 auf. Im einzelnen zeigt insbes. die Fig. 2, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel die elastischen Elemente 5 den Spannflächen 9 des Spannringes 7 zugeordnete Spannflächen 10 aufweisen, daß die Spannflächen 10 der elastischen Elemente 5 Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächen 11 mit dem Zylinderdurchmesser d sind, daß die Spannflächen 9 des Spannringes 7 Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächen 12 mit dem Zylinderdurohmesser D sind und daß der Zylinderdurchmesser d kleiner ist als der Zylinderdurchmesser D. Selbstverständlich kann es sich bei den Spannflächen 9 des Spannringes 7 auch um schiefe Ebenen handeln.
Wie in Fig. 1 angedeutet, entsteht im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der Bremsscheibe 6 und der zugeordneten Kupplungshälfte 3, d. h. der getriebeseitigen Kupplungshälfte 3, betriebsmäßig ein Luftspalt 13; zwischen der Bremsscheibe 6 und der getriebeseitigen Kupplungshälfte 3 ist nämlich ein Spielsitz vorgesehen, so daß durch Erwärmung der Bremsscheibe 6 der Luftspalt 13 entsteht. Die Bremsscheibe 6 ist also nicht kraftschlüssig mit der Kupplungshälfte 3 verbunden, vielmehr ist die Bremsscheibe 6 über radial angeordnete Spannhülsen 14 mit der entsprechenden Kupplungshälfte 3 verbunden. Der Luftspalt 13 bewirkt eine thermische Trennung zwischen der Bremsscheibe 6 und der die Bremsscheibe 6 tragenden Kupplungshälfte 3.
Im übrigen ist nicht dargestellt, daß die Bremsscheibe 6 in zwei Bremsscheibenhälften geteilt sein kann, was montagetechnische Vorteile hat.
Im folgenden sollen nun noch für eine konkret ausgeführte erfindungsgemäße elastische Klauenkupplung interessierende Werte angegeben werden: a) Klauenkupplung, ausgelegt für ein Bremsmoment von 50 kpm, dauerfest bis zu einem Drehmoment von ca. 200 kpm.
b) Außendurchmesser des Wellenzapfens der motorseitigen Kupplungshälfte 1 = llO mm.
c) Außendurchmesser des Wellenzapfens der getriebeseitigen Kupplungshälfte 3 = 130 mm.
d) Außendurchmesser der Bremsscheibe 6 = 315 mm.
e) Länge der Klauenkupplung insgesamt = 255 mm.
f) Schwungmoment (GD2) = 0,95 kpm2.
g) Statische Federkonstante, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 1800 = 5,6 mkp/Grad, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 2500 = 17,0 mkp Grad.
h) Relative Dämpfung, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 1800 = o,96, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 2500 = 1,63.
Ergänzend sei noch angemerkt, daß die relativ günstigen Werte der Dämpfung zum Teil auf Reibung zwischen den Spannelementen 5 und dem Spannring 7. zurückzuführen sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Klauenkupplung, bestehend aus einer motorseitigen Kupplungshälfte, aus einer getriebeseitigen Kupplungshälfte, aus vorzugsweise innerhalb der motorseitigen Kupplungshälfte vorgesehenen, zwischen den Klauen der motorseitigen Kupplungshälft und den Klauen der getriebeseitigen Kupplungshälfte angeordneten elastischen Elementen und aus zumindest einer, vorzugsweise mit der getriebeseitigen Kupplungshälfte drehfest verbundenen Bremsscheibe oder Bremstrommel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den elastischen Elementen (5) ein Spannring (7) zugeordnet ist.

2. Elastische Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (7) hülsenförmig ausgeführt ist und die elastischen Elemente (5) von außen übergreift.

3. Elastische Klauenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (5) durch eine Drehung des Spannringes (7) spannbar sind.

4. Elastische Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (7) an seiner den elastischen Elementen (5) zugewandten Innenfläche (8) Spannflächen (9) aufweist.

5. Elastische Klauenkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (5) den Spannflächen (9) des Spannringes (7) zugeordnete Spannflächen (10) aufweisen, daß die Spannflächen (10) der elastischen Elemente (5) Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächen (11) mit dem Zylinderdurchmesser d sind, daß die Spannflächen (9) des Spannringes (7) Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächen (12) mit dem Zylinderdurchmesser D sind und daß der Zylinderdurchmesser d kleiner ist als der Zylinderdurchmesser D.

6. Elastische Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bremsscheibe (6) bzw.

der Bremstrommel und der zugeordneten Kupplungshälfte (3) ein Luftspalt (13) verwirklicht ist.

7. Elastische Klauenkupplung nach. einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (6) bzw. die Bremstrommel über radial angeordnete Spannhülsen (14) mit der entsprechenden Kupplungshälfte (3) verbunden ist.

8. Elastische Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (6) bzw. die Bremstrommel radial in mindestens zwei Bremsscheibenhälften (15, 16) bzw.- Bremstrommelhälften geteilt ist.