DE2410165A1

DE2410165A1 - Elastische wellenkupplung

Info

Publication number: DE2410165A1
Application number: DE2410165A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Volkmar
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1974-03-02
Filing date: 1974-03-02
Publication date: 1975-09-11

Description

Elastische Wellenk upplung Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung aus einem polygonalen Gummiring, dessen mit Bohrungen für die Befestigung der betriebenen Welle versehenen einvulkanisierten Metallteile, den Ring in einzelne in Umfangsrichtung verlaufende Gummisäulen unterteilt.
Gummisäulen von elastischen Wellenkupplungen mit polygonaler Ringform haben üblicherweise einen rechteckigen Querschnitt.
Zur Erhöhung der elastischen Verformbarkeit der Wellenkupplung wurden den Gummiabschnitten jedoch auch ein kreisförmiger oder ovaler Querschnitt gegeben. In anderen Fällen verjiingt sich der Querschnitt zur Mitte der Gummisäule hin, und bei anderen Konstruktionen weisen die Gummisäulen in radialer oder achsparalleler Richtung verlaufende Bohrungen auf.
Die Einsatz grenzen solcher Kupplungen werden jedoch durch die in der Gummisäule auftretenden Temperaturen bestimmt. Durch die Winkelbewegungen und die unterschiedlichen Drehbewegungen der Wellen zueinander wird die Kupplung vor allem auf Verdrehung, Achsialschub, Beugung und Desachsierung beansprucht. Diese ständig wechselnden Belastungen setzen in den Gummisäulen unter Erhitzung Wärmemengen frei. Bei sehr starken Beanspruchungen übersteigt die Temperatur vor allem im Kern der Säule leicht einen bestimmten Grenzwert, und zwar liegt dieser Grenzwert bei den üblicherweise verwendeten Elastomeren bei etwa 70 %.
Solche Uberhitzungen führen dann zu einer Zerstörung des Werkstoffes und damit der gesamten Kupplung.
Es ist folglich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Beanspruchbarkeit von derartigen Wellenkupplungen zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Querschnitt der Gummisäulen verändert wird, so daß ein verbesserter Wärmeaustauschvom Kupplungskern zur Oberfläche erfolgen kann. Zu diesem Zweck werden die Gummisäulen erfindungsgemäß mit Ausnehmungen versehen. Diese Ausnehmungen haben bei bevorzugten Ausfihrungen die Form von Nuten, die in Umfangsrichtung zu den Gummisäulen verlaufen. Werden die vier Seitenflächen einer rechteckigen Gummisäule mit Nuten versehen, so entsteht eine Säule von sternförmigem Querschnitt. Denkbar ist es jedoch auch, wenn die Ausnehmungen die Form von Kerben auf der Oberfläche der Gummisäule haben oder aber auch, wenn die Ausnehmungen die Säule in mehrere einzelne Säulen teilen. Auf jeden Fall muß aber darauf geachtet werden, daß die Wellenkupplung im eingespannten Zustand einen Körper mit gleicher Massenverteilung bildet.
Die erfindungsgemäßen Ausnehmungen können durch einen dem Yulkanisationsvorgang angeschlossenen Prozeß in die- fertige Gummikupplung einges chliffenwerden. Bei Massenfertigungen ist es jedoch günstiger, daß durch entsprechende Ausführungen der Vulkanisierform die Ausnehmungen an der Wellenkupplung eingeformt werden. Außerdem könnenv zusätzlichin die Gummisäulen Wärmeleiter, wie beispielsweise Metalldrähte oder Metallstreifen einvulkanisiert werden.
Durch diese erfindungsgemäßen Ausnehmungen wird der Abstand Querschnittsmittelpunkt zur Oberfläche der Gummisäule verringert. Die bei Belastungen auftretenden hohen Wärmemengen im Kern können besser abfließen und durch erhöhte Kühlwirkung ist die Gummikupplung in der Lage, höheren Wechselmomenten, verursacht durch unterschiedliche Drehbewegungen und Winkelbewegungen der Wellen zueinander, ohne Uberhitzungsgefahr, standzuhalten. Sind darüberhinaus die Gummisäulen von Wärmeleitern durchzogen, so wird der Kern noch besser gekühlt und die Belastbarkeit der Kupplung wird weiter erhöht. Daneben wird natürlich auch durch die erfindungsgemäßen Ausnehmungen das Gewicht und das Material und damit die Materialkosten derartiger Wellenkupplungen verringert.
Die Abbildungen 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In allen vier Seitenflächen von allen sechs Gummisäulen ( 3 ) einer serienmäßigen sechseckigen Wellenkupplung sind Nuten ( 1 ) mit rechteckigem Querschnitt in Umfangsrichtung eingearbeitet. Die Nuten erstrecken sich von einem einvulkanisierten Metallteil ( 2 ) zum anderen, ihre Breite und ihre Tiefe betragen je etwa ein Viertel der Dicke der Gummisäule. Die Abbildung 2 zeigt den entstandenen sternförmigen Querschnitt.
Die Ausführungsform hat kleine Veränderungen der Kerndaten gegenüber der serienmäßig gefertigten Kupplung. Der Vergleich ergibt das folgende Bild: vorher nachher Drehmoment bei 200 Verdrehwinkel 104, 3 mkp 98, 6 mkp Moment zur Beugung um 15 8,7 mkp 5,8 mkp Kraft zur Desachsierung um 2 mm 38, 0 mkp 26, 0 mkp Die Verringerung des Elastomeranteils beträgt 10 - 15 %, die Vergrößerung der Oberfläche ca. 30 %, während die Verdrehkennlinien praktisch gleichgeblieben sind.

Claims

Patentansprüche

Elastische Wellenkupplung aus einem polygonalen Gummiring, des mit Bohrungen für die Befestigung der betriebenen Welle versehenen einvulkanisierten Metallteile,den Ring in einzelne in Umfangs richtung verlaufende Gummisäulen unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummisäulen mit Ausnehmungen versehen sind.
2.) Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen die Form von Nuten, die in Umfangsrichtung verlaufen und in die vier Oberflächen der Gummisäulen von rechteckigem Querschnitt sind.
3.) Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen die Gummisäulen in zwei oder mehr einzelne Säulen unterteilt.
4.) Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gummi säulen Metalldrähte und / oder Metallstreifen einvulkanisiert sind.