DE2525009C2 - Elastische Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung mit einzelnen, die Kupplungshälften miteinander verbindenden elastischen Laschen, die in Form von Schlingen ausgebildet und um Bolzen geschlungen sind, die jeder Kupplungshälfte zugeordnet und auf zwei Teilkreisen mit unterschiedlichen Durchmessern verteilt sind, wobei elastisch verformbare Druckkörper die Schlingen in einer elliptischen Form halten.

Elastische Kupplungen dieser Art sind bekannt (DE-GM 74 11 513). Sie weisen den Vorteil auf, daß die sternförmig angeordneten Laschen ihre vorteilhaften Eigenschaften voll zur Geltung bringen können. Alle Seilsc'nlingen dieser Laschen werden nämlich auf Zug und die dazwischenliegenden Druckkörper auf Druck beansprucht. Dadurch kann ein progressiv anwachsendes Drehmoment erreicht werden und auch die Anfahreigenschaften sind sehr günstig.

Je nach Einsatz elastischer Kupplungen ist es aber zum Teil wünschenswert, die Dämpfungseigenschaften der Kupplung verändern zu können. Beim Einsatz der Kupplung für Verbrennungskraftmaschinen beispielsweise werden in der Regel höhere Dämpfungseigenschaften verlangt, als beim Einsatz der Kupplung zur Übertragung von Drehkräften, die von Elektromotoren hervorgerufen werden.

Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden, Kupplungen so auszubilden, daß zwischen den beiden Kupplungshälften Hohlkammern gebildet sind, die mit einem Strömungsmedium gefüllt werden und in Abhängigkeit vom Drehmoment Volumenänderungen unterworfen sind, die dazu ausgenützt werden, das Strömungsmedium von einer Kammer in die andere zu leiten und während dieses Überleitungsvorgatwes zu drosseln, so daß die Kupplung gute Dämpfungseigen schäften erhält (DE-PS 3 07 086). Vorschläge in der gleichen Richtung sind auch schon mit elastischen Hohlkörpern gemacht worden (US-PS 29 72 241 und DE-OS 23 18 612), wobei jedoch hier der Nachteil auftritt, daß der Bauaufwand wegen der notwendigen

π Überströmleitungen und wegen der notwendigen Anordnung gesonderter Ausgleichsbehälter relativ groß wird. Das gilt insbesondere für Bauarten (DE-OS 23 18 612, Fig. 6), bei denen alle Druckkörper wegen der Anordnung von die Druckkörper umschlingenden Seilen beim Auftreten eines Drehmoments gleichen Drückbelastungen unterworfen sind, so daß für eine Drosselung noch gesonderte Ausgleichsbehälter vorzusehen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe

zugrunde, Kupplungen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Beibehaltung der elastischen

Eigenschaften die Dämpfungseigenschaften in weitem Rahmen variiert werden können. Die Erfindung besteht in den kennzeichnenden

Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Ausgestaltung weist den großen Vorteil auf, daß es nicht notwendig ist, von der bekannten und vorteilhaften Bauart elastischer Laschenkupplungen abzugehen, die ihre elastischen Eigenschaften voll zur Geltung bringen können und die sich als betriebssicher erwiesen haben. Trotzdem läßt sich durch Wahl des Drosselungsgrades auch bei solchen Ausführungsformen die Dämpfung in weitem Bereich variieren, und es ergeben sich herstellungstech-. nisch keine Schwierigkeiten, weil die elastischen Hohlkörper beispielsweise aus dem gleichen Material hergestellt werden können wie die Körper der elastischen Laschen. Durch die Ausbildung einer Zwillingseinheit von Laschen, die im übrigen in ebenfalls bekannter Weise auch baulich und nicht nur funktionell zu einer Einheit zusammengefügt sein kann, wird während des Betriebs abhängig von der Drehrichtung der Kupplung die Länge einer Lasche vergrößert, während die der anderen verkleinert wird, so daß sich durch die dabei auftretenden Kraftwirkungen auf die Hohlkörper die gewünschte Umpumpwirkung des Strömungsmediums von einem Hohlkörper zum anderen ergibt, ohne daß besondere konstruktive Maßnahmen ergriffen werden müssen. Durch den Grad der Drosselung ist die Dämpfung bestimmbar. Die elasti sehen Hohlkörper können an die Innenwand der Schlingen anvulkanisiert sein, wenn sie aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material hergestellt sind. Es ist auch möglich, den Hohlkörpern zwei Schlingen zuzuordnen, die auf einem gemeinsamen inneren Lagerbolzen aber auf zwei nebeneinander liegenden äußeren Lagerbolzen angeordnet sind, wobei auch in diesem Fall eine Baueinheit einer solchen Laschengruppe möglich ist.

Bedingt durch die Drosselung, die zu Dämpfungs-

zwecken ausgeübt wird, entsteht während des Betriebs der Kupplung Wärme, die abgeführt werden sollte. Das kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß die den Schlingen zugeordneten Hohlkörper über eine Leitung

miteinander in Verbindung stehen, die über einen Hohlraum im äußeren Kupplungsring führt, der durch die während des Betriebs auftretende Umströmung gekühlt wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine schematische Ausführungsfomi einer Lasqhenkupplung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Ausführung, bei der jedoch die Verbindungsleitung der beiden Behälter durch einen Hohlraum im äußeren Kupplungsring geführt ist,

Fig.3 eine weitere Ausführungsform einer Lasche für die erfindungsgemäße Kupplung, bei der zwei Schlingen um einen gemeinsamen inneren Tragbolzen geschlungen sind und

Fig.4 den Schnitt durch eine Kupplung mit der Lascheneinheit der F i g. 3.

In der Fi g. 1 sind elastische Laschen in der Form von Schiingen 15 und 16 um Bolzen S und 21 herumgeiegl, die auf verschiedenen Teilkreisdurchmessern angeordnet sind. Die jeweils äußeren Bolzen 9 sind dabei einer nicht dargestellten Kupplungshälfte und die inneren Bolzen 21 der anderen Kupplungshälfte zugeordnet Die Schlingen 15 und 16 sind elastisch ausgebildet und können mit Gewebeeinlagen versehen sein. Sie werden jeweils durch in ihrer Mitte eingesetzte Hohlkörper 17 und 18 in einer elliptischen Form gehalten und sie stellen somit die Verbindung einer Kuppiungshälfte mit der jo anderen her. Die Hohlkörper 17 und 18 sind mit einem Strömungsmedium, beispielsweise mit Öl gefüllt und bestehen ebenfalls aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise Gummi. Jeweils zwei Schlingen 15 und 16 sind zu einer Funktionseinheit zusammengezogen.

jede der beiden Schlingen 15 und 16 ist dabei mit einem eigenen Hohlkörper 17 bzw. 18 ausgerüstet, der nur einwandig ausgebildet ist und an den Schlingen anvulkanisiert oder mit diesen verklebt sein kann. Beide Hohlkörper 17 und 18 stehen über eine Leitung 19 miteinander in Verbindung, die an irgendeiner Stelle mit einer Drosselöffnung 20 versehen ist. Um bei dieser Ausführungsform eine Strömung von einem Hohlkörper zum anderen während des Betriebs zu bewirken, muß die Ausgestaltung und Anordnung der Schlingen 15 und 16 so getroffen sein, daß die inneren Lagerbolzen 21 nicht auf der Geraden 22 liegen, die vom Kupplungs-mittelpunkt 23 aus zu der Achse des äußeren Lagerbolzens 9 gezogen wird. Die Anordnung ist vielmehr so vorzunehmen, daß die durch die beiden Lagerbolzen 9 und 21 der Schlinge 15 führende Gerade 25 unter einem Anstellwinkel« zu der Geraden 22 verläuft, die von der Geraden 22 aus gesehen im Gegenuhrzeigersinn abgetragen wird. Der innere Lagerbolzen 21 der v> Schlinge 16 ist um den gleichen Winkel gegenüber der Geraden 24 geneigt, die durch den äußeren Bolzen 9 verläuft, wobei hier aber die Abtragrichtung des Winkels α von der Geraden 24 aus im Uhrzeigersinn erfolgt Die durch die Bolzen 9 und 21 gelegten Geraden 25 und 26 sind daher gegenüber den durch die äußeren Bolzen 9 und durch die Kupplungsachse 23 gelegten Geraden 22 und 24 jeweils um den gleich großen, aber entgegengesetzt gerichteten Anstellwinkel geneigt. Diese Anordnung ist notwendig, damit während des Betriebs eine der beiden Schlingen je nach Drehrichtung einer Längung, die andere dagegen einer Verkürzung unterliegt, so daß einer der Hohlkörper eine Volumenverkleinerung, der andere dagegen eine Volumenvergrößerung erfährt. Nur dadurch ist es möglich, das Strömungsmedium von einem zum anderen Hohlkörper umzupumpen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel würde sich bei einer Relativverdrehung der am äußeren Kupplungsflansch shzendan Bolzen 9 im Sinne des Pfeils 27 gegenüber dem Tragbolzen 21 eine Längung der Schlingen 16 und eine Verkürzung der Schlingen 15 zwischen den beider Teilkreisen der Bolzen 9 und 21 ergeben, so daß das Strörrungsmedium vom Hohlkörper 18 zum Hohlkörper 17 gefördert wird. Dadurch wird die gewünschte Dämpfung erreicht die in weiten Bereichen den Erfordernissen angepaßt werden kann. Es ist möglich, wie mit der gestrichelten Linie 28 angedeutet, die Schlingen 15 und 16 mit den Hohlkörpern 17 und 18 zu einer Baueinheit zusammenzufassen, die dann auf den zugeordneten Tragbolzen 9 und 21 montiert werden kann.

In der F i g. 2 ist eine Ausführungsform schematisch angedeutet, die es erlaubt die bei der Drosselung auftretende Wärme verhältnismäßig einfach abzuführen. Die Anordnung der Schlingen 15 und 16 entspricht dabei der in F i g. 1 gezeigten: die Verbindungsleitung 19 dagegen wird über den äußeren Kupplungsring 29 geleitet der mit Hohlräumen 30 versehen ist, in die die Leitung 19 jeweils mit ihrer Drosselöffnung mündet. Es wird dann möglich, durch Anordnung von Kühlrippen 31 auf dem äußeren Umfang des Kupplungsrings 29 die bei der Drosselung anfallende Wärme an die Umgebung abzuführen, so daß eine nennenswerte Erwärmung der Kupplung vermieden wird.

In den F i g. 3 und 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die beiden Schlingen 32 und 33 innen um einen gemeinsamen Tragbolzen 34 und außen um jeweils einen Tragbolzen 9 gelegt sind. Auch bei dieser Ausführungsform wird sich eine gegensätzliche Verformung der Schlingen 32 und 33 während des Betriebs einstellen, so daß durch Anordnung je eines Hohlkörpers 17 und 18 in jeder Schlinge der gewünschte Fördereffekt auftritt. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß die äußeren Tragbolzen 9 und 9a verschiedenen Seiten des äußeren Kupplungsrings zugeordnet sind und daß die Verbindungsleitung 19 der beiden Hohlkörper in diesem Fall seitlich um die Schlingen 32 und 33 hereingelegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elastische Wellenkupplung mit einzelnen, die Kupplungshälften miteinander verbindenden elastischen Laschen, die in Form von Schlingen ausgebildet und um Bolzen geschlungen sind, die jeder Kupplungshälfte zugeordnet und auf zwei Teilkreisen mit unterschiedlichen Durchmessern verteilt sind, wobei elastisch verformbare Druckkörper die Schlingen in einer elliptischen Form halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper an sich bekannte, mit einem Strömungsmedium gefüllte und in Abhängigkeit von der elastischen Verformung Volumenänderungen unterworfene Hohlkörper sind, daß mindestens jeweils zwei in benachbarten Schlingen (15,16) angeordnete Hohlkörper (17, 18) untereinander über eine Drosseiöffnung (20) verbunden sind und daß die Verbindungsgeraden (25., 26) der Lagerbolzen (9,21) der beiden so zusammenwirkenden Schiingen jeweils um einen gleichgroßen, aber entgegengesetzt gerichteten Anstellwinkel (<x) zu den durch die Kupplungsachse verlaufenden Radien (22,24) geneigt sind.

2. Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Hohlkörper an die Innenwand der Schlingen (15,16) anvulkanisiert sind.

3. Elastische Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (17,18) zwei Schlingen (32,33) zugeordnet sind, die auf einem gemeinsamen inneren Lagerbolzen (34) und auf zwei getrennten äußeren Lagerbolzen (9,9a) angeordnet sind.

4. Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (17, 18) über eine Leitung (19) miteinander in Verbindung stehen, die über einen Hohlraum (30) im äußeren Kupplungsring (29) führt.