DE2424786A1

DE2424786A1 - Elastische wellenkupplung

Info

Publication number: DE2424786A1
Application number: DE2424786A
Authority: DE
Inventors: Johann Hombach; Alexander Dipl Ing Zink
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1974-05-22
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1975-12-04

Description

Elastische Wellenkupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung, insbesondere für Antriebsstränge in Kraftfahrzeugen, wobei von den abwechselnd mit den zu kuppelnden Wellen zusammenwirkenden Befestigungseinrichtungen der Wellenkupplung jeweils die diametral angeordneten Befestigungseinrichtungen über ein Mittel in Verbindung stehen.
Eine solche Wellenkupplulg ist Gegenstand der DT-OS 2 237 221.
Jedes der die einander diametral gegenüberliegenden Befestigungseinrichtungen verbindenden Mittel ist als eine lediglich auf Zug beanspruchbare Schlinge ausgebildet. Damit können über eine vorgenannte Wellenkupplung verbundene prellen lediglich bei Stillstand zueinander zentriert werden, nicht dagegen im Betrieb unter größerer Drehmomentbelastung. Bekanntlich verringert sich bei elastischen Wellenkupplungen unter der Wirkung eines zu übertragenden Drehmomentes der Abstand zwischen den mit der antreibenden Welle zusammenwirkenden Befestigungseinrichtungen und denen der getriebenen Welle. Unterstellt man, daß hierbei die gekuppelten Wellen zueinander genau zentriert sind, so liegen die konstruktiv mit ihren Mitten- auf einem gemeinsamen Kreis um das Zentrum der Wellenkupplung oder auf dazu konzentrischen Kreisen angeordneten Befestigungeinrichtungen wieder auf dem gemeinsamen Kreis bzw. auf den konzentrischen Kreisen. Dies bedeutet aber eine Verringerung des gegenseitigen '-hstandes der einander diametral gegeffToe] iegenden Befestigungseinrichtungen, wodurch sämtliche, die diametral angeordneten Befestigungseinrichtungen verbindenen SchlinGen nicht mehr gestreckt sind.
Damit ist aber die gegenseitige, eine Zentrierung der Oekupnelten ellen bewirkende Fesselung der diametral angeordneten Befestigungseinrichtungen aufgehoben. Tritt eine radial nach außen gerichtete Kraft (Urniticht) auf, bewirkt das die "Streckung" wenigstens einer der Schlingen und damit aber auch eine Verlagerung des Punktes in radialer Richtung, durch den die Drehachse der mit der Umwucht behafteten Welle geht. Da in der Praxis immer mit einer gewissen Umwucht gerechnet werden muß, können mit der eingangs beschriebenen Wellenkuplung verbundene Wellen im Betrieb bei größerer Drehmomentbelastung in nachteiliger Weise nicht über diese Wellenkupplung zueinander zentriert laufen.
Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Wellenkupplung derart weiterzubilden, daß diese auch im Betrieb bei größerer Drehmomentbelastung eine einwandfreie Zentrierung der gekuppelten Wellen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sämtliche ittel im Zentrum der Wellenkupplung miteinander verbunden sind.
Mit der Erfindung ergibt sich ein mit allen Befestigungseinrichtungen der Wellenkupplung zusammenwirkender Verband, wodurch in vorteilhafter Weise ein Ausweichen in radialer Richtung einer der Wellen gegenüber der anderen beim Betrieb vermieden ist. Es ist somit eine einwandfreie Zentrierung bei vorteilhaft geringem Materialaufwand erreicht.
Damit die erfindungsgemäße Wellenkupplung auch bei unter einem bestimmten Winkel zueinander laufenden Wellen eingesetzt pferden kann, sind die Mittel nach einer weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag im wesentlichen in der Kupplungsebene der Wellenkupplung angeordnet.
Einzelheiten der Erfindung sind an'nand der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele aufgezeigt.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Wellenkupplung, deren diametral angeordnete Buchsen über Seile in Verbindung stehen, Fig. 2 einen Umlenkring zur Seile, Fig. 3 eine Wellenkupplung mit diametrale Buchsen verbindenen, im Zentrum vernieteten Laschen, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV - IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Wellenkupplung mit einem die Buchsen mittels sternförmig angeordneten Armen verbindenden Blechstanzteil, Fig. 6 eine Wellenkupplung mit drehbeweglich verbundenen, die Buchsen zentrierenden Sternen, Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII - VII in Fig. 6, Fig. 8 eine Wellenkupplung mit über einen zentrisch angeordneten Ring zusammenwirkenden Streben und Fig. 9 einen Schnitt ge-;iäß der Linie IX - IX in Fio. 8.
Die Fig. 1 zeigt eine elastische Wellenkupplung 1 mit einem scheibenförmigen Gummikörper 2. In diesem sind Buchsen 3, 30 angeordnet, welche ab :echvelnd mit den zu kuppelnden Wellen über nicht aufgezeigte Verschraubungen zusammenwirken. Die als Befestigungseinrichtungen vorgesehenen Buchsen 3, 30 liegen mit ihren Mitten auf einem gemeinsamen I(reis 4 um das Zentrum 5 der Wellenkupplung 1. Die Buchsen 3, 30 sind auf dem Kreis 4 gleichmäßig verteilt angeordnet.
Von den Buchsen 3, 30 stehen jeweils einander diametral gegenüberliegende Buchsen (3', 30') über ein Seil 6 miteinander in Verbindung, wobei jedes Seil 6 mit einer jeweiligen Buchse 3, 30 über eine Schlinge 7 zusammenwirkt. Sämtliche Seile 6 sind im wesentlichen in der Kupplungsebene der Wellenkupplung 1 bzw. in der radialen Mittel ebene des Gummikörpers 2 angeordnet. Im Zentrum 5 der Wellenkupplung 1 stehen alle Seile 6 mittels einer Umschlingung 8 miteinander in fester Verbindung. Durch diese Verbindung aller im Gummikörper 2 eingebetteten Seile 6 ist ein mit allen Buchsen 3, 30 in Wirkverbindung stehender Verband erreicht.
Durch diesen Verband sind die mit der/Drehmoment einleitenden Welle zusammenwirkenden Buchsen 3 exakt auf dem Kreis 4 geführt, so daß eine Radialbewegung der mit dieser Welle zusammernqirkenden Buchsen 3 nicht möglich ist. Die einen Verband bildenden Seile 6 ermöglichen somit eine einwandfreie Zentrierung der über die Wellenkupplung 1 verbundenen, nicht dargestellten Wellen in jedem Betriebszustand bei jeglicher Belastung. Bei einer WellenRupplung 1 zur Ubertragung hoher Drehmomente können auf dem Kreis 4 benachbarte Buchsen 3, 30 über nicht aufgezeigte Schlingen miteinander in Verbindung stehen.
Eine andere Art, einen die gekuppelten Wellen zentrierenden Verband zu bilden, besteht darin, die von den einer Welle zugeordneten Buchsen 3 in radialer Richtung zum Zentrum 5 der ITellem; plung 1 verlaulenden Seile 6 über einen in Fig. 2 dargestellten, zum Zentrum 5 konzentrischen Eng 9 zu den der anderen Welle zugeordneten Buchsen 30 zurückzuführen Die Fig. 3 zeigt ebenfalls eine scheibenförmig gestaltete, elastische Wellenkupplung 10 mit Buchsen 71, 110. Bei der Wellenkuplung 10 ist ein diametral einander gegenüberliegende Buchsen (11', 110') verbindenes Mittel als Lasche 12 ausgebildet. Die Laschen 12 sind aus Blech gefertigt und im Zentrum 13 der Wellenkupplung 10 miteinander zu einem Verband fest vernietet. Jede der Laschen 12 ist beiderseits der Nietstelle in beiden Drehrichtungen der Wellenkupplung 10 biegeweich ausgebildet. Die Biegeweichheit für jeden Arm 14, 140 wird durch einen zur Kupplungsebene 15 (Fig. 4) quergestellten Abschnitt 16 erzielt. Jeder Abschnitt 16 ist so nah wie möglich bei der im Zentrum 13 liegenden Nietstelle ausgebildet, damit auch bei größeren Drehausschlägen der nicht aufgezeigten Wellen die mit diesen jeweils verbundenen Bucksen 11, 110 sich auf dem Kreis 17 bewegen.
Bei der in Fig. 5 aufgezeigten Wellenkupplung 18 mit Buchsen 19, 190 stehen die diametral angeordnete Buchsen (19', 190') verbindenden Mittel im Bereich -des Zentrums 20 der Wellenkupplung 18 miteinander einstückig in Verbindung. Die von den Buchsen 19, 190 radial zum Zentrum 20 gerichteten Arme 21 bilden über einen Stern 22 einen Verband. Das einteilige Mittel kann als Blechstanzteil 23 tiusgebildet sein. Die, Arme 21 weisen zur Erzielung, einer Biegeweichheit in beiden Drehrichtungen der Wellenkwplung 18 zur Kupplungsebene quergestellte Abschnitte 24 auf. Wie e aus der Fig. 5 ferner zu entnehmen ist, stehen die Arme 21 des in der Kunplungsebene angeordneten Blechstanzteiles 23 mit den Buchsen 19, 190 über ovale Ringe 25 in Verbindung. Derartige Ringe 25 sind für die Herstellung von Wellenkupplungen 18 erforderlich, bei welchen einerseits diametral angeordnete Buchsen (19i, 190') über in radialer Richtung steife Qrme 21 und andererseits die Buchsen 19, 190 in Umfangsrichtung über oberhalb und unterhalb der R.upplu-rbene angeordnete, nicht aufgezeigte Schlingen miteinander in Verbindung stehen. Die durch die ovalen Ringe 25 mögliche radiale Beweglichkeit der Buchsen 19, 190 ist zum Spannen der Schlingen vor der Einbettung in den Gummikörper 26 erforderlich.
Fig. 6 zeigt eine Wellenkupplung 27 , bei welcher die mit einer Welle (nicht aufgezeigt) zusammenl.zirkenden Buchsen 28, 280 über ein sternförmig gestaltetes Mittel 29, 290 untereinander in Verbindung stehen. Die beiden mit in den Drehrichtungen der Wellenkupplung 27 biegesteifen Armen 30 ausgebildeten, beispielsweise aus Blech gefertigten Sterne 29, 290 stehen im Zentrum 31 der ellenkupplung 27 über einen Bolzen 32 mit Anschlägen 33 (Fig. 7) -drehbeweglich in Verbindung.
Fig. 8 zeigt eine T:Iellernkupplung 34 mit einem im wesentlichen ringförmig gestalteten Kupplungskörper 35 aus Gummi ohne Gewebeeinlage. Im Kupplungskörper 35 sind aus Blechpreßteilen 36 gebildete Buchsen 37, 370 angeordnet. Jede der Buchsen 37, 370 steht mit einer zum Zentrum 38 der Wellenkupplung 34 gerichteten, aber nicht über das Zentrum 38 hinausreichenden Strebe 39 in Verbindung. Die an einem Ende mit t den Blechpreßteilen 36 der Buchsen 37, 370 beispielsweise mittels Schweißen (Fig. 9) in Verbindung stehenden Streben 39 sind am anderen Ende hakenförmig ausgebildet. Ueber ihr hakenförmiges Ende stehen alle Streben 39 mit einem zum Zentrum 38 konzentrisch angeordneten Ring 40 miteinander in Verbindung. Über den Ring 40 sind sämtliche Buchsen 37, 370 in dem in Richtung zum Zentrum 38 vorgespannten Kupplungskörper 35 auf einem Nenndurchmesser gehalten.

Claims

Ansnrücne:

1. Elastische Wellenkupplung, isbesondere für Antriebsstränge in Kraftfahrzeugen, wobei von den abwechselnd mit den zu kuppelnden Wellen zusammenwirkenden Befe stigungseinrichtungen der Wellenkupplung jeweils die diametral angeordneten Befestigungseinrichtungen über ein Mittel in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Mittel im Zentrum der Wellejnkupplung miteinander verbunden sind.

2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel im wesentlichen in der Xupplungsebene der Wellenkupplung angeordnet sind.

3. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel mit in den Drehrichtungen der Wellenkupplung biegeweichen Armen miteinander in fester Verbindung stehen.

4. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bls 3, dadurch gekennzeichnet daß die Mittel aus Seilen (6) oder Seilschlingen gebildet sind.

5. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch geRennzeichnet, daß die Seile (6) mittels einer iischlingung (8) miteinander fest verbunden sind 6. ellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel von einer Befestigungseinrichtung zur an Umfang benachbarten Befestigungseinrichtung über eine im Zentrum der Wellenkupplung angeordnete Umlenkeinrichtung verlaufend angeordnet ist.

7. Wellenkupplung nach AnsDruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlenkeinrichtung ein Ring (9) vorgesehen ist.

3. Wellenkupplung nach den ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als aus Blech gefertigte Laschen (12) mit zur Kupplungsebene (15) quergestellten Abschnitten (16) ausgebildet und mittels eines Nietes fest verbunden sind.

9. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Mittel im Zentrum der Niellenkupplung einstückig miteinander in Verbindung stehen.

10. Wellenkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das ein-teilige Mittel als Blechstanzteil (23) ausgebildet ist.

11. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel mit in den Drehrichtungen der siellenkupplung biegesteifen Armen miteinander drehbeweglich in Verbindung stehen.

12. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1, 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als die einer Welle zugeordneten Befestigungseinrichtungen verbindende Sterne (29, 290) ausgebildet sind und die Sterne über einenBolzen (32) drehbeweglich in Verbindung stehen.

13. Wellenkupplung nach mehreren der vo-stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel mehrteilig (Streben 39, Ring 40) ausgebildet ist.

14. Wellenkupplung nach mehreren der vorstehenden Ansprüche i;iit in Umfangsrichtung mittels Schlingen gefesselten Befestigungseinrichtungen, dadurch gehennzeic=net, daß mittel mit in radialer Richtung steifen Armen diese über oval ausgebildete Ringe (25) mit den Befestigungseinrichtungen (19, 19' in Verbindung stehen.