DE2500832C2

DE2500832C2 - Elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE2500832C2
Application number: DE2500832A
Authority: DE
Inventors: Marinus Pieter Koster; Johannes Anthonius Maria Eindhoven Spapens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-01-23
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1983-12-22
Also published as: AT341837B; ATA37775A; SE409752B; JPS5838652B2; JPS50102752A; SE7500579L; FR2258562A1; GB1490395A; CA1032359A; NL7400886A; BE824628A; FR2258562B1; US3987645A; IT1028476B; DE2500832A1

Description

Die. Erfindung bezieht sich auf eine elastische Wellenkupplung, die eine starre Platte und mit der. Platte verbundene, paarweise diametral gegenüberliegende, federnd ausgebildete Arme aufweist, wobei jeweils zwei zueinander parallele Anrae mit i'jier Antriebswelle bzw. einer Abtriebswelle verbunden werden und wobei die Arme durch elastisch verfonnbare Zungen gebildet sind, die durch Aussparungen mit parallel verlaufenden Mittellinien begrenzt werden.

Bei einer derartigen, aus der DE-OS 18 00 613 bekannten Wellenkupplung besteht jeder Arm aus mindestens zwei Stäben, welche an beiden Enden eingespannt wirken. Die jeweiligen Arme-sind mittels Bolzen, welche durch Bohrungen an den Enden der Arme hindurchgreifen, mit der Antriebswelle bzw. Abtriebswelle verbunden. Durch die eingespannt wirkenden Stäbe ergibt sich eine statische Überbestimmtheit, durch welche die Dauerfestigkelt beeinträchtigt wird. Bei Relativbewegungen der gekuppelten Wellen arbeiten die Bolzen in den Bohrungen der Arme, so daß schließlich Verschleiß auftritt.

Die vorliegende Erfindung hat eine elastische Wellenkupplung zum Ziel, welche äußerst kompakte Abmessungen aufweist, verschleißfest ist und eine sehr lange Lebensdauer erreicht.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jeder Arm ein starr mit der zugeordneten Welle verbindbares Segment und eine einzige Zunge aufweist, wobei die jeweils zwischen Zunge und Segment einerseits und Platte andererseits angeordneten, parallele MlUeIIinleit aufweisenden Aussparungen an einander entgegengesetzten Enden offen sind und die Zunge an einem Ende mit der Platte und am anderen Ende mit dem Segment fest verbunden lsi, und derartig bemessen Ist, daß sie In sämtlichen Richtungen quer zu Ihrer Mittellinie elastisch verformbar Ist.

Bei der erfindungsgemäßen Wellenkupplung bildet die Zunge eines jeden Armes die einzige Verbindung des betreffenden Segmentes mit der Platte; hierdurch wird einerseits eine hohe Torsionssteifheit, andererseits eine verhältnismäßig hohe Flexibilität In axialer und radialer Richtung erzielt, so daß außer Wlnkelabwelchunpcn relativ größe Verlagerungen der miteinander zu kuppelnden Weljertsowohl in Längsrichtung als in Querrichtung ausgeglichen werden. Da pro Arm nur eine Zunge vorgesehen ist, wird eine statische Oberbestimmtheit vermieden, so daß die Wellenkupplung einer sehr hohen Dauerbeiastung ausgesetzt werden kann; bei geeigneter Materialauswahl hat das Kupplungselement eine praktisch unbegienzte Lebensdauer. Durch die starte Verbindung der Arme mit den zugeordneten Wellen wird eine praktisch to absolute VerschlelBfreiheit erzielt; auch bei Dauerbetrieb bleibt die erfindungsgemäße Wellenkupplung spielfrei.

Eine elastische Weifenkupplung, deren Arme eine einzige Zunge aufweisen, ist an sich bekannt aus der US-PS 36 25024; jedoch sind auch bei dieser Wellenkupplung die Arme nicht starr, sondern mittels Gelenkverbindungen mit den zugehörigen Wellen verbunden.

Die erfindungsgemäße Wellenkupplung kann als einfaches Stanzteil ausgebildet sein und aus einem Material mit einer verhältnismäßig hohen Wechselfestigkeit, z. B. 2» Federstahl, hergestellt werden.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung Ist In der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die in der Zeichnung dargestellte biegsame Wellenkupplung besteht aus einem Kupplungselement 1 aus gehärtetem Feder^yhl mit einer starren Zentralplatte 3, vier in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Seg-. menten S und vier elastisch verformbaren Zungen 7. Jedes Segment 5 ist durch eine der Zungen 7 mit der Platte 3 verbundin. Jede Zunge 7 ist durch zwei parallele Aussparungen 9 und 11 begrenzt und mit dem zugehörenden Segment 5 durch einen Brückenteil 13 und mit der Platte 3 durch einen Brückenteil 15 verbunden.

Jedes Segment 5 ist mit mindestens einer, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Öffnungen 19 versehen. Mit Hilfe dieser Öffnungen werden zwei einander diametral gegenüberliegende Segmente mit einer Antriebswelle verbunden; die zwei anderen Segmenten . werden auf der Abtriebswelle befestigt. In der Platte kann eine Bohrung 21 zur Verringerung der Masse des Kupplungsclementes vorgesehen sein.

Durch A ist der Abstand zwischen der Mittellinie 0 der Platte 3 und den Mittellinien 17 der Zungen 7 angegeben; durch B Ist die Breite und durch L die Länge der Zungen bezeichnet.

Ein praktisch bewährtes Ausführungsbeispiel der biegsamen Wellenkupplung nach der Erfindung war wie folgt bemessen:

Dicke des Kupplungselementes: 2 mm.

Abstand A: 39 mm.

Breite B der Zungen: . 1,45 mm. Länge L der Zungen: 60 mm.

Material: gehärteter Federstahl mit einem Elastizitätsmodul E = 2,18 bis 2,28 - 10⁴ kp/mm²

Mit einer derartigen Wellenkupplung wurde bei einer

nominellen Exzentrizität der Wellen von 0,5 mm ein

Moment von nominell 30 Nm übertragen, wobei eine Lebensdauer von mehr als 10' Umdrehungen erzielt

wurde.

Mit einer derartigen Kupplung kann ebenfalls bei einem zu übertragenden Moment von 30 Nm und mit derselben Lebensdauer ein maximaler Winkelfehler der Wellen von nominell 0,02 rad. oder eine maximale relative axiale Verlagerung der Wellen von nominell 0,7 mm zugelassen werden.

Bei einem bestimmten zu übertragenden Moment können Kombinationen aus Ausrichtfehlern In dem Sinne

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der Exzentrizität der Wellen, Ausrichtfehlern in dem und der Mittellinie 17 der Zungen bestimmt.
Sinne des Winkels der Wellen und relative axiale Verla- Das Umrangsprofil des Kupplungselementes ist sekusi-■gerüngen der Wellen zugelassen werden insofern die sich dar und kann der Form und den Abmessungen der zu daraus ergebende Gesanitbelastung der Wellenkupplung kuppelnden Wellen angepaßt werden,
einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Die Beiast- > Die Aussparungen können auch derart sein, daß Zunbarkeit und die Torsionsfestigkeit der Wellenkupplung gen mit einem Ober ihre Länge veränderlichen Querwird durch die Abmessungen der Zungen 7 und durch schnitt gebildet werden. Die Wellenkupplung nach der den Abstand A zwischen der Mittellinie 0 der Platte 3 Erfindung eignet sich für beide Drehrichtungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

25 OO S3 2

₍ Patentanspruch:

Elastische Wellenkupplung, die eine ^starr? Platte und mit der Platte verbundene» paarweise diametral gegenüberliegende, federnd ausgebildete Arme aufweist, wobei jeweils zwei zueinander parallele Anne mit einer Antriebswelle bzw. einer Abtriebswelle verbunden werden und wobei die Arme durch elastisch verförmbare Zungen gebildet sind, die durch ,Aussparungen mit parallel verlaufenden Mittellinien begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm ein starr mit der zugeordneten Welle verbindbares Segment (5) und eine einzige Zunge (7) aufweist, wobei die jeweils zwischen Zunge (7) und Segment (5) einerseits und Platte (3) andererseits angeordneten, parallele Mittellinien aufweisenden Aussparungen (9, II) an einander entgegengesetzten Enden offen sind und die Zunge (7) an einem Ende mit der Platte (3) und am ajr«)eren Ende mit dem Segment (5) fest verbunden ist, und derartlL' bemessen ist, daß sie in sämtlichen Richtungen quer zu ihrer Mittellinie elastisch verformbar ist.