DE2444787B2

DE2444787B2 - Elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE2444787B2
Application number: DE2444787A
Authority: DE
Inventors: Leonhard Dr.-Ing. Salzburg Geislinger (Oesterreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1978-11-30
Also published as: GB1441504A; JPS5059646A; FR2257824A1; CS171654B2; US3996767A; AT332688B; DE2444787C3; USB509043I5; ATA825473A; DE2444787A1; FR2257824B1

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung mit Flüssigkeitsdämpfung und mit radial übereinandergreifenden, Flüssigkeitskammern bildenden Kupplungshälften, in denen radiale, an ihrem äußeren Ende in der äußeren Kupplungshälfte eingespannte 4(1 und mit ihrem inneren Ende in Nuten der inneren Kupplungshälfte hineinreichende Blattfederpakete angeordnet sind.

Für solche Kupplungen wird bei gegebenem Bauvolumen ein möglichst großes Arbeitsvermögen ange- v, strebt, wobei aber die maximale Biegebeanspruchung der Federblätter einen als zulässig erkannten Wert nicht überschreiten soll. Dies bringt die Forderung mit sich, die Federblätter und ihre Anordnung innerhalb des Federpakeies so zu gestalten, daß die Biegebean- -,o spruchung an allen Stellen der Blätter gleich hoch wird. Eine Annäherung an diese Forderung ergibt sich durch ein Federpaket gemäß der DE-AS 1222423, bei dem die in Kraftrichtung gesehen untenliegenden Blätter mindestens teilweise kürzer sind als das oder v, die Blätter, auf welche die Kraft von den Nuten der inneren Kupplungshälfte her direkt übertragen wird. Da aber diese Kupplungen auch in Rückwärtsrichtung beträchtliche Drehmomente übertragen werden müssen und in Verbindung mit umsteuerbaren Dieselmo- u) toren in beiden Drehrichtungen sogar gleich große Drehmomente zu übertragen sind, führt dies bei den bekannten Federpaketen dazu, daß jeweils ein Teil der Federblätter an der Drehmomentübertragung nicht mitwirken. b5

Wie die DE-PS 749 197 zeigt, gibt es auch schon Kupplungen mit Federpaketen, deren beidseitig eingespannte Federblätter gleich lang und gleich stark sind. Hier werden zwar stets alle Federblätter zur Momentübertragung herangezogen, doch läßt eine nähere Untersuchung erkennen, daß dann, auch wenn die Federblätter in der inneren Kupplungshälfte nicht eingespannt sein sollten, bei gegebenem Drehmoment die zulässige Durchbiegung kleiner wird, d. h. das Arbeitsvermögen abnimmt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wellenkupplung der eingangs geschilderten Art zu verbessern und vor allem mit geringem Konstruktionsaufwand ihr auf einen bestimmten Bauraum bezogenes Arbeitsvermögen zu erhöhen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß alle Federblätter der Federpakete

a) in an sich bekannter Weise gleich lang sind,

b) eine von der Einspannung nach innen zu abnehmende Stärke und

c) wenigstens eine durchgehende ebene Seite aufweisen, mit der sie in den Paketen jeweils aneinanderliegen.

Es zeigt sich weiter, daß es vorteilhaft ist, wenn jedes Federpaket mindestens vier in zwei Teilpakete aufgeteilte Federblätter umfaßt, die sich lediglich innerhalb der Teilpakete mit ihren ebenen Seiten berühren, wobei jedem Teilpaket eine eigene Nut an der inneren Kupplungshälfte zugeordnet sein kann.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung wird auf einfache Weise unter sonst gleichbleibenden Verhältnissen eine beträchtliche Steigerung des Arbeitsvermögens erreicht. Außerdem halbiert sich durch ein Eingreifen jedes Federpaketes in zwei Nuten der inneren Kupplungshälfte die spezifische Pressung zwischen den inneren Enden des Federpaketes, was sich auf die Abnutzung an dieser Stelle günstig auswirkt. Auch können die zur Einspannung des äußeren Teiles der Federpakete dienenden Zwischenstücke der äußeren Kupplungshälfte so gestaltet werden, daß ihre radiale Begrenzung von der Einspannung bis zum inneren Ende eine ebene Fläche bildet, die dann die Durchbiegung der Federpakete begrenzt, wodurch ihre Herstellung wesentlich vereinfacht wird. Beschränkt man sich auf vier Blätter pro Paket, sind darüber hinaus alle Blätter identisch, so daß sich mit Rücksicht auf die Fertigung und Lagerhaltung ein weiterer erheblicher Vorteil ergibt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 bzw. Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wellenkupplung im Axialschnitt bzw. im Querschnitt und die

Fig. 3 bis 5 abgeänderte Ausführungsformen jeweils im Teilschnitt.

Bei der elastischen Wellenkupplung gemäß den Fig. 1 und 2 sind radiale Federpakete 1 zur elastischen Verbindung der beiden Kupplungshälften 2, 3 vorgesehen. Jedes Federpaket besteht aus vier in zwei Teilpakete aufgeteilte Federblättcr 4 bis 7, die an ihrem äußeren Ende mit Hilfe eines Spannringes 8 in der äußeren Kupplungshälfte 3 eingespannt sind und mit ihrem inneren Ende in Nuten 9 und 10 eines von der inneren Kupplungshälfte 2 gebildeten Innensternes 11 eingreifen. Die Federpakete 1 sind durch den unter tangentialer Spannung stehenden Spannring 8 mit Zwischenstücken 12 verspannt, die über Schrauben 13 an der äußeren Kupplungshälfte 3 befestigt sind und einen Abschlußdeckel 14 tragen.

Die Federblätter 4 bis 7 sind alle gleich lang, ihre Stärke nimmt von der Einspannung nach innen zu von

h max auf h min ab und sie weisen je eine durchgehend ebene Seite auf, mit der sie in den Paketen jeweils aneinanderliegen. Zwischen den Federblättern 5 und 6 sowie den Federblättern 4, 7 und den anschließenden Zwischenstücken 12 entstehen Kammern, die mit Öl oder einer anderen Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sind.

Kommt es nun beispielsweise bei einer Drehmomentübertragung zu einer Verdrehung des Innensternes 11 entgegen dem Uhrzeigersinn, so wird jedes Federpaket 1 durch die Flanken 18 und 19 der Nuten 9 und 10 belasiet. Die dabei auftretende Verformung der Federn bewirkt eine Verdrängung des Öls aus den Kammern 15 in die Kammern 16 und umgekehrt, was eine Dämpfung der Schwingbewegung mit sich bringt. Die maximale Durchbiegung / max der Federpakete wird dabei durch das innere Ende der Zwischenstücke 12 begrenzt.

Um die Steifigkeit der Kupplung auf einfache Weise an gegebene Anforderungen anpassen zu können, ist es, wie in Fig. 3 angedeutet, möglich, an der Einspannstelle der Federblätter 4,5,6,7 Beilagen 20 und 21 vorzusehen. Eine weitere Anpassungsmöglichkeit ergibt sich, wenn gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zwischen den ebenen Seiten der radial nach innen verjüngten Federblätter 4 bis 7 zusätzliche Federblätter 22 und 23 angeordnet werden.

In Fig. 5 ist schließlich eine Ausfiihrungsform dar-" > gestellt, bei der die Federpakete aus unterschiedlich starken Federblättern bestehen und die Stärken hmax der Federblätter 4,5 des einen Teilpaketes wesentlich größer sind als für die Blätter 6,7 des anderen Teilpaketes. Außerdem weist die den Federblättern 4 und

ι» 5 zugeordnete Nut 24 eine größere Breite auf, als die der Summe aus den Stärken hmin der inneren Enden dieser Federblätter 4, 5 entspricht, so daß bei einer Verdrehung der inneren Kupplungshälfte 2 relativ zur äußeren Kupplungshälfte 3 zunächst nur die Feder- > blätter 6 und 7 belastet werden und erst bei einer das Spiel s der Federblätter 4, 5 in der Nut 24 übersteigenden Verdrehung auch die Blätter 4 und 5 zur Übertragung des Drehmoments beitragen.

Es entsteht auf diese Weise eine Kupplung die bei

-'» geringer Belastung wesentlich elastischer ist als bei hoher Belastung und deren Kennlinie (Drehmoment über Verdrehung) sich dann auch zwei von Geraden verschiedener Steigung gebildeten Abschnitten zusammensetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Wellenkupplung mit Flüssigkeitsdämpfung und mit radial übereinandergreifenden, "> Flüssigkeitskammern bildenden Kupplungshälften, in denen radiale, an ihrem äußeren Ende in der äußeren Kupplungshälfte eingespannte und mit ihrem inneren Ende in Nuten der inneren Kupplungshälfte hineinreichende Blattfederpakete angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Federblätter (4, 5, 6,7, 22, 23) der Federpakete (1)

a) in an sich bekannter Weise gleich lang sind,

b) eine von der Einspannung nach innen zu ab- ι ^ri nehmende Stärke und

c) wenigstens eine durchgehend ebene Seite aufweisen, mit der sie in den Paketen jeweils aneinanderliegen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Federpaket (1) mindestens vier in zwei Teilpakete aufgeteilte Federblätter (4, 5; 6, 7; 4, 22, S; 6, 23, 7) umfaßt, die sich lediglich innerhalb der Teilpakete mit ihren ebenen Seiten berühren.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Teilpaket (4, S; 6, 7; 4, 22, 5; 6, 23, 7) eine eigene Nut (9; 10; 24) an der inneren Kupplungshälfte (2) zugeordnet ist.

JO