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"Wellenkupplung, bestehend aus zwei Laschenfedergelenken mit einer
Zwischenwelle" Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung mit zwei Laschenfedergelenken
und einer Zwischenwelle, bei denen die in angenäherter Kreisform um die Mitte angeordneten
Laschen mit ihren Gelenken wechselweise mit dem einen und dem anderen Kupplungsteil
verbunden sind. Die in seitlicher Richtung biegenachgiebig und federnd ausgebildeten
Laschen werden meist in einem Viereck- oder Sechseckzug angeordnet, so daß sich
eine Kupplung ergibt, die in Umfangsrichtung drehsteif und seitlich biegsam ist,
um Wellenversetzungen auszugleichen.
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Bei einem solchen Laschenfedergelenk wird in Umfangsrichtung gesehen
nur jede zweite Lasche auf Zug beansprucht, während die dazwischenliegenden Laschen
auf Druck beansprucht werden. Die Verteilung der Umfangskräfte auf die Laschen ist
unbestimmt und kann insbesondere bei Ungenauigkeiten in, der Ausführung der Gelenkabstände
der Laschen oder der Anlenkpunkte an den Kupplungsteilen sehr ungleichmäßig sein.
Auf diese Weise kann es bei den auf Druck beanspruchten Laschen leicht zu einer
Überbeanspruchung durch Überschreiten der Knickgrenze kommen, die mit Rücksicht
auf die schlanke Form der Laschen verhältnismäßig niedrig liegt, während eine Überbeanspruchung
der auf Zug beanspruchten Laschen kaum möglich ist. Daraus ergibt sich, daß die
Belastbarkeit einer solchen Laschengelenk-Kupplung nur durch die Knickbeanspruchung
der auf Druck beanspruchten Laschen bestimmt ist, während die Zugbeanspruchung derselben
nicht voll ausgenutzt wird.
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Bei Kupplungen mit nur einer Drehrichtung könnte daran gedacht werden,
nur auf Zug beanspruchte Laschen zu verwenden
oder die auf Druck
beanspruchten Laschen stärker auszubilden. Die letztere Maßnahme würde allerdings
die Steifheit der Kupplung gegen Abwinkeln in unerwünschter Weise vergrößern. Bei
Kupplungen mit zwei Drehrichtungen oder auch mit einer Drehrichtung, bei der mit
größeren Drehschwingungen zu rechnen ist, wie es z. B. beim vollen Einschalten von
elektrischen Maschinen der Fall ist, besteht eine solche Möglichkeit nicht.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Wellenkupplung mit
zwei Laschenfedergelenken und einer Zwischenwelle zu schaffen, bei der die Werkstoffausnutzung
in den Laschen in einem wesentlich größeren Maße bis an die Festigkeitsgrenzen erfolgt,
wobei die Kupplung dadurch auch in der Lage ist, kurzzeitige Belastungsspitzen aufzunehmen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Laschen mindestens paarweise
angeordent und die Laschen jedes Paares entgegengesetzt seitlich nach außen ausgebogen
sind, wobei zwischen den ausgebogenen Laschen ein Stützkörper angeordnet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Stützkörper elastisch
ausgebildet. Sie können z. B. aus Gummi bestehen, der gegebenenfalls an den Laschen
anvulkanisiert sein kann.
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Sie können andererseits z. B. auch aus gewickelten Federn bestehen,
deren Außenumfang die Laschen berührt Bei einer solchen Ausbildung der Laschen sind
diese nicht mehr der Gefahr des Ausknickens unterworfen. Durch die Ausbiegung tritt
vielmehr an die Stelle der Knickbeanspruchung, welche schwer abzuschätzen ist, eine
durchaus kalkulierbare Druckbiegebeanspruchung. Dabei wird durch den zusätzlichen
Stützkörper zwischen den ausgebogenen Laschen verhindert, daß bei den auf Zug beanspruchten
Laschen durch die Zugkraft die Ausbiegung infolge Streckung der Laschen verloren
geht. Dabei ist von Wichtigkeit, die Anordnung der Stützkörper so zu treffen, daß
sie ihre Lage zwischen den
ausgebogenen Laschen beibehalten, insbesondere
dann, wenn diese auf Druck beansprucht werden.
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Derartige Kupplungen haben zwar eine geringe Elastizität in Drehrichtung,
die durch die Art der Stützkörper in gewissen Grenzen gehalten werden kann. Man
kann sie jedoch als drehsteif bezeichnen (Verdrehwinkel unter 1 ) im Gegensatz zu
den drehstarren Kupplungen, die keinerlei Verdrehung aufweisen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der nichtgelagerte
Kupplungsteil durch radial gerichtete Paßlaschen und ein Zentrierglied gegenüber
dem gelagerten Kupplungsteil mittig geführt (zentriert) ist.
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Durch diese Maßnahme wird eine Zentrierung des nichtgelagerten, nur
von den Laschenfedergelenken gehaltenen Kupplungsteiles auch dann sichergestellt,
wenn besonders dünne Laschen in Anwendung kommen, die aufgrund der seitlichen Ausbiegung
nicht mehr in der Lage sind, eine genügende Zentrierwirkung auf den nichtgelagerten
Kupplungsteil auszuüben.
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Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung besteht darin, daß
die Laschen nebst den Paßlaschen, Zentrierkörpern und Stützkörpern vormontiert und
mit -einem Vulkanisat (Gummi- oder synthetischem Elastomer) zu einem Scheibenelement
zusammengefaßt sind, wobei die Vormontage mit Hilfe einer Armierung, bestehend aus
Büchsen und Scheiben vorgenommen wird. Dem Vulkanisat kann ferner Verstärkungsmaterial
in Form von Cord- oder Kunststoff-Fäden oder Stahldrahte inlagen beigegeben sein.
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Durch derartige Scheibenelemente wird die Montage der Wellenkupplung
außerordentlich erleichtert.
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In der Zeichnung sind Anführungsbeispiele der Erfindung dargestellt:
Fig.
1 zeigt die Wellenkupplung in Ansicht, Fig. 2 zeigt ein Laschenfedergelenk in Queransicht,
Fig. 3 zeigt ein Laschenfederelement mit Stützkörper in Form einer gewickelten Feder
im Querschnitt"A-A", Fig. 4 zeigt dasselbe in Aufsicht "B", Fig. 5 zeigt eine weitere
Ansicht der Wellenkupplung bzw. einen Teilschnitt, wobei die Stützkörper weggelassen
wurden, Fig. 6 zeigt die Ausführung des Laschenfedergelenkes mit einer Stahlarmierung
in einer Weichgummivulkanisation Gemäß Figur 1 und 5 besteht die Wellenkupplung
aus zwei Laschenfedergelenken 1, die mit ihren Naben 2 auf die anzuschließenden
Maschinen aufgesetzt sind, und aus einer von ihnen gehaltenen Zwischenwelle 3. Diese
Ausführung beziehungsweise Anordnung der genannten Bauteile läßt bekanntlich sowohl
einen winkligen wie einen.parallelen Versatz der Wellen der anzuschließenden Maschinen
zu und erlaubt in Grenzen den Ausgleich von Längendifferenzen bzw.-Änderungen, z.
B. infolge von Wärmedehnungen.
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Die beiden Kupplungsteile 2 und 4 des kompletten Laschenfedergelenkes
1 sind über die Laschen 6 und die Bolzen 7, 7' in wechselnder Anordnung miteinander
verbunden (Fig. 2). Die Laschen 6 sind im vorliegenden Falle zu einem Sechseckkraftzug
ausgebildet.
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Die Laschen 6, die aus dünnem Stahlblech von z. B. 0,5 bis 5 mm Stärke
bestehen, sind erfindungsgemäß paarweise angeordnet und in jedem Paar entgegengesetzt
seitlich nach außen ausgebogen.
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Zwischen den Laschen ist ein Stützkörper 8, 9 angeordnet, der das
Laschenelement auch bei Zugbeanspruchung/gespreizt hält.
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Im oberen Teil der Figur 2 und in Figur 1 bestehen die Stützkörper
aus Weichgummi 8, der anvulkanisiert ist, um ihn in seiner Lage zu halten.
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Im unteren Teil der Figur 2 und in Figur 3 und 4 bestehen die Stützkörper
aus gewickelten Bandfedern 9, die durch Halteklammer 10 in ihrer Lage gehalten und
gegen Abschleudern gesichertsind.
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Gemäß Fig. 2 und 5 sind die auf dem nicht gelagerten Kupplungsteil
4 angeordneten Bolzen 7' durch radial gerichtete Paßlaschen 11' mit einer Zentrierhülse
12 verbunden, die ihrerseits durch ebensolche Paßlaschen 11 mit den auf dem gelagerten
Kupplungsteil 2 angeordneten Bolzen 7 verbunden ist.
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Durch diese Paßlaschen 11,11' in Verbindung mit der Zentrierhülse
12 ist eine bewegliche Mittenzentrierung des Kupplungsteiles 4 gegenüber dem Kupplungsteil
2 sicher gestellt.
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In Fig. 6, die eine Variante für das Laschenfedergelenk 1 ohne die
Kupplungsteile 2 und 4 zeigt, sind die Laschen 6 vormontiert und vollkommen in Weichgummi
einvulkanisiert. Die Vormontage mit wird statt den Bolzen 7, 7' mit einer Armierung,
bestehend aus den Stahibüchsen 13 und den Stahlscheiben 14 vorgenommen. Nach erfolgter
Vulkanisation steht damit für den weiteren Zusammenbau mit den Teilen 2 und 4 ein
kompaktes Scheibenelement zur Ver fügung, welches diesen sehr erleichtert.
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Außer Weichgummi kann auch eine Kombination von Weichgummi oder dergl.
mit Cord- oder Kunststoffäden oder Stahldrahteinlagen Verwendung finden.
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Durch die, gemäß der Erfindung ermöglichte bessere Werkstoffausnutzungbis
zur Grenzfestigkeit für die Zugbiege- wie auch die Druckbiegebeanspruchung wird
eine Baugrößenopti-mierung erzielt, die zu einer wirtschaftlich günstigeren, kleineren
Baugröße führt.
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Ansprüche