DE2547276C2

DE2547276C2 - Elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE2547276C2
Application number: DE19752547276
Authority: DE
Inventors: Ehrhard 2217 Kellinghusen Schott
Original assignee: S U E SCHOTT KG MASCHINENFABRIK 2217 KELLINGHUSEN DE
Current assignee: S U E SCHOTT KG MASCHINENFABRIK 2217 KELLINGHUSEN DE
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1975-10-22
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE2547276A1

Description

Ein Ausföhrungsbeispiel der elastischen Wellenkupplung nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben werden,

Fig, J zeigt perspektivisch und schematisch die elastische Wellenkupplung nach der Erfindung.

Fig,2 zeigt die gleiche Wellenkupplung wie Fig, I mit einem zusätzlichen Bauteil,

Fig,3 zeigt die Seitenansicht eines Teils der Wellenkupplung nach Fig. 1 sowie eine Draufsicht auf einen Abschnitt

Fig.4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Wellenkupplung nach Fig. 1.

F i g. 5 zeigt in Seitenansicht und Draufsicht die Nabe einer Wellenkupplung nach F i g. 1.

Fig.6 zeigt einen Aufnahmeteil des Außenflansches der Wellenkupplung nach F i g. 1 in Seitenansicht und im Schnitt

F i g. 7 zeigt einen Anschlußteil des Außenflansches der Wellenkupplung nach F i g. 1 in Seitenansicht und im Schnitt

F i g. 8 zeigt die Draufsicht und die Seitenansicht eines Übertragungselements.

Der Aufbau der elastischen Wellenkupplung geht besonders klar aus F i g. 4 hervor. Eine Nabe 10, die mit einer ersten Welle 11 (F i g. 1) verbunden ist, weist eine Ringnut 12 auf, in der das radial innere Ende eines elastischen Übertragungselements 13 aus Gummi einsetzt Die Nabe 10 ist mit mehreren im gleichen Umfangsabstand angeordneten Bohrungen 14 versehen zur Aufnahme von Paßstiften 15, die durch ein durchgehendes Loch 16 im Übertragungselement 13 hindurchgeführt sind. Der Paßstift 15 ist mit Hilfe einer Schraube und einem kreisförmigen Unterleger 18 gesichert

Auf der Außenseite des Übertragungselements 13 ist ein Außenflansch 19 konzentrisch zur Nabe 10 angeordnet dessen Aufbau aus den Fig. 1, 6 und 7 hervorgeht In Fig.4 ist auf der einen Seite des Übertragungselements 13 ein ringförmiger Aufnahmeteil 20 zu erkennen, der (gemäß Fig. 1) mit mehreren Bohrungen 21 versehen ist die in gleichmäßigem Umfangsabstand angeordnet sind. Auf der anderen Seite des Übertragungselements 13 ist konzentrisch zur Nabe 10 ein ringförmiger Anschlußteil 22 angeordnet der Bohrungen 23 aufweist die mit den Bohrungen 21 im Aufnahmeteil 20 flüchten. Durch die Bohrungen 21 und 23 erstreckt sich jeweils ein Paßstift 24, der durch ein ausgerichtetes durchgehendes Loch 25 im radial äußeren Endbereich des Übertragungselements 13 hindurchgeführt ist Der Paßstift 24 ist wiederum durch eine Schraube 26 und eine Ringscheibe 27 gesichert

Der Anschlußteil 22 hat eine Schulter 28, die die Außenseite des Übertragungselements 13 übergreift Außenteil 22, Aufnahmeteil 20 und Nabe 10 haben im Bereich einer durchgehenden öffnung 29 in der Mitte des Übertragungselements 23 von diesem fliehende Seitenflächen 30, so daß die Seiten des Übertragungselements 13 an dieser Stelle an diesen Bauteilen nicht anliegen.

Der Anschlußteil 22 weist eine Schulter 31 zur Befestigung an einer Schwungscheibe 32 einer Antriebsmaschine auf (F ig. l).

Der Aufnahmeteil 20 und der Außenteil 22 sind in radialem Abstand zur Nabe 10 angeordnet, wodurch Ringöffnungen 33 und 34 gebildet sind, die zueinander und zu den durchgehenden Öffnungen 29 im Übertragungselement 13 fluchten.

Der Aufbau des Aufnahnreteils 20 des Außenflansches 19 ist in Fig,6 zu erkennen, Er besteht »us einem Ringabschnitt, der am Umfang axiale Trommelabschnitte 35 aufwpist, die einstöckig mit dem Ringabschnitt geformt sind. Die axialen Trommelabschnitte 35 haben den gleichen Umfangsabstand voneinander, so daß zwischen diesen radiale öffnungen 36 gebildet sind. Die axjalen Trommelabschnitte sind mit axialen Bohrungen 37 versehen, durch die Schraubenbolzen 38 (siehe F i g, 3) zur Befestigung mit dem Anschlußteil 22 (F j g. 4) ι ο hindurchgeführt sind. Die axialen Trommelabschnitte 35 sind im Querschnitt trapezförmig gebildet, so daß sich radial nach innen erweiterte öffnungen 36 ergeben, in die das radial äußere Ende eines Übertragungselements 13 sich hineinerstrecken kann (F i g. 3). Nichtsdestoweniger bleibt jedoch ein ausreichender Abstand zwischen dem Übertragungselement 13 und den axialen Trommelabschnitten 35, so daß sich bei einer Drehung der Kupplung ein Pumpeneffekt einstellt durch den Luft über die öffnungen 36 herausgedrückt und gleichzeitig über die Ringöffnung 33 frisch angesaugt wird, um die Wärmeentwicklung in den Übertrag\.-!gselementen 13 zu begrenzen. Der Luftstrom ist durch ⁵TeHe in den F i g. 1 und 2 angedeutet

Durch die radialen öffnungen 36 besteht die Möglichkeit das radial außenliegende Ende der Übertragungselemente verhältnismäßig weit nach außen zu verlagern und damit auch die Befestigung in diesem Bereich, so daß auf diese Weise die Zugbelastung am Übertragungselement reduziert wird.
Der Aufbau des Übertragungselements 13 ist in F i g. 8 zu erkennen. Es hat in Draufsicht rhombische Gestalt, wobei vor allem die radial innere und radial äußere Ecke stark gerundet ist An den Seitenrändern läuft eine Hohlkehle 39 um. Die Locher 16 und 25 werden von Metallhülsen 40 gebildet, die in Übertragungselemente 13 eingebettet sind. Die mittige öffnung 29 ist als Langloch geformt und vermittelt mit der übrigen Form eine Federkennlinie der Art daß bei geringer Drehzahl die Wellenkupplung hochelastisch arbeitet und somit beim Anfahren und Durchfahren der kritischen Drehzahlen Drehmomentstöße auffängt und kompensiert Bei zunehmendem Drehmoment und zunehmender Drehzahl wird die Wellenkupplung steifer, so daß im wesentlichen nur noch Drehschwingungen höherer Frequenzen gedämpft werden. Insbesondere bei kritischen Resonanzfrequenzen kommt es dabei zu einer erheblichen Erwärmung des Übertragungselements 13, der jedoch durch die Kühlluftführung wirksam begegnet wird.

F i g. 2 zeigt eine alternative Möglichkeit zur Kühlung der Wellenkupplung Zu diesem Zwecke ist ein separates Luftzuführungsgehäuse 41 vorgesehen (in gestrichelten Linien dargestellt), das stationär gegenübe«- de; η Außenflansch 19 und der Welle 11 abgedichtet ist Über einen Stutzen 42 kann Luft in das Luftzuführungsgehäuse 41 eintreten und von dort in die Wellenkupplung strömen und über die radialen öffnungen 36 wieder austreten. Bei dieser Ausführungsform läßt sich die zugeführte Kühlluft zum Luftzufüh-M) rungsgehäuse 41 nach Belieben steuern, um eine gewünschte Temperatur in der Wellenkupplung aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus ist möglich, ein Kühlaggregat vorzuschalten, um über den Stutzen 42 Kühlluft mit vorgegebener Temperatur einzuleiten. Schließlich ist möglich eine Fühlvorrichtung vorzusehen, die die jeweilige Temperatur in der Wellenkupplung ermittelt, damit die Zufuhr bzw. die Temperatur der zugeführten Luft je nach Bedarf eingestellt bzw.

geregelt werden kann.

Es ist jedoch auch möglich, cl.is Luftzuführungsgehäuse 41 drehfest, beispielsweise mit dem Außenflansch 19 verbinden, wobei jedoch dann Vorkehrungen

getroffen werden müssen, wenn gesteuerte oder geregelte Zuluft vom Luftzuführungsgehäuse 41 geleitet werden soll. Für diesen Zweck ist beispielsweise denkbar, um das Luftzuführungsgehäuse 41 ein weiteres stationäres Gehäuse anzuordnen, dem die gekühlte Luft mit vorgegebener Menge zugeführt wird. In diesem Fall ist der Stutzen 42 jedoch stark zu kürzen oder in Fortfall zu bringen.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

25 47 27a Patentanspreche:

1. Elastische Wellenkupplung, bestehend aus einer mit einer ersten Welle verbundenen Nabe, einem zu dieser konzentrischen, nut einer zweiten Welle verbundenen Außenflanscb und zwischen diesen am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten, zugelastischen Übertragungselementen, wobei die Nabe zwei im axialen Abstand vorgesehene Ringflansche aufweist und der Außenflansch aus einem ringförmigen Aufnahmeteil und einem ringförmigen Anschlußteü besteht, die über eine den Außenmantel bildende Trommel miteinander verbunden sind, wobei ferner die Übertragungselemente mit ihren radial inneren Enden zwischen den Ringflanschen der Nabe eingesetzt und mit diesen verbunden sind und wobei schließlich zwischen den Ringflanschen der Nabe und dem ringförmigen Aufnahme- bzw. AbschlußteO des Außenflansches ringförmige Öffnungen gebadet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Trommelabschnitte (35) des Außenflansches (19) gleichmäßig am Umfang verteilte, radiale, als Auslaß für die über die ringförmigen öffnungen (33 und 34) zugeföhrte Luft dienende Öffnungen (36) bilden, in die sich die radial äußeren Enden der Übertragungselemente (13) Kit Abstand zu den in Umfangsrichtung liegenden Trommelabschnitten (35) erstrecken.

2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelabschnitte radial n«ch innen verjüngende Seitenflächen haben und im Querschnitt trap jzförmig sind.

3. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die zugelastischen Übertragungselemente (13) durch axial gehaltene Paßstifte (15 und 24) mit den Ringflanschen der Nabe (10) bzw. mit dem Anschlußteil (22) und dem Aufnahmeteil (20) des Außenflansches (19) verbunden sind.

4. Elastische Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige öffnung (33 bzw. 34) zwischen einem der Ringflansche der Nabe (10) und dem ringförmigen Aufnahmeteil (20) bzw. dem ringförmigen Anschlußteil (22) des Außenflansches (19) zu einer durchgehenden öffnung (29) der Übertragungselemente (13) ausgerichtet ist

5. Elastische Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Übertragungselement (13) scheibenförmig und im Umriß rhombenförmig mit gerundeten Ecken ausgebildet ist und in der Mitte eine sich quer zur Längsachse erstreckende öffnung (29) aufweist

6. Etastische Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuer- oder regelbares Wärmeaustauschaggregat vorgesehen ist, Ober das die Luft vor Eintritt in die axialen öffnungen (33) des Gehäuses gelenkt wird.

7. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Kupplungsgehäuse vorgeschaltetes Kühlgehäuse (41) vorgesehen ist, das mit den axialen Öffnungen (33) verbunden ist und mindestens eine Einlaßöffnung (42) für Kühlluft aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Wellenkupplung, bestehend aus einer mit einer ersten Welle verbundenen Nabe, einem zu dieser konzentrischen, jnit eroer zweiten Welle verbundenen Außenflansch und zwischen diesen am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten, zugelastischen Übertragungselementen, wobei die Nabe zwei im axialen Abstand vorgesehene Ringflansche aufweist und der Außenflansch aus einem ringförmigen Aufnahmeteil und

ίο einem ringförmigen Anschlußteil besteht, die über eine den Außenmantel bildende Trommel miteinander verbunden sind, wobei ferner die Übertragungselemente mit ihren radial inneren Enden zwischen den Ringflanschen der Nabe eingesetzt und mit diesen

ι= verbunden sind und wobei schließlich zwischen den

Ringflanschen der Nabe und dem ringförmigen

Aufnahme- bzw. Abschlußteil des Außenflansches

ringförmige Öffnungen gebildet sind.

Eine derartige Wellenkupplung ist aus dem DE-GM

7411513 bekanntgeworden. Sie bildet ein nahezu geschlossenes Kupplungsgehäuse, in dem sich die Luft stauen kann, so daß die durch die dynamische Dämpfungsenergie in den elastischen Elementen auftretende Temperaturerhöhung nicht beseitigt wird.

Es ist ferner aus der DE-AS 20 20179 bekanntgeworden, ein einziges elastisches Übertragungselement gleichzeitig als Lüfterrad zu formen. Die Fertigung derartiger als Lüfterrad ausgebildeter zugelastischer Übertragungselemente ist verhältnismäßig aufwendig.

Auch ist die Belastung derartiger zugelastischer Übertragungselemente unter Umständen kritisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stabile Konstruktion für eine Wellenkupplung zu schaffen, bei der die an sich bekannten einzelnen zugelastischen Übertragungselemente wirksam belüftet werden und — bei gegebenen Abmessungen der Kupplung — einer verminderten Zugbelastung ausgesetzt sind. Diese Aufgabe wird erfindungsge/näß dadurch gelöst, daß Trommelabschnitte des Außenflansches gleichmäßig am Umfang verteilte, radiale, al.? Auslaß für die über die ringförmigen Öffnungen zugeführte Luft dienende öffnungen bilden, in die sich die radial äußeren Enden der Übertragungselemente mit Abstand zu den in

« Umfangsrichtung liegenden Trommelabschnitte erstrecken.

Bei der erfindungsgemäßen Wellenkupplung sind gegenüber den zugelastischen Elementen radiale Öffnungen in der Trommel vorgesehen. Dadurch wird

so eine Austrittsöffnung für seitlich angesaugte Luft erhalten, die durch den Druckunterschied an den Öffnungen durch diese nach außen strömt, unmittelbar an den zugelastischen Elementen entlang. Auf diese Weise werden die einzelnen zugelastischen Elemente zwangsweise belüftet und auf diese Weise gekühlt

Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplung liegt darin, daß der radial äußere Befestigungspunkt der zugelastischen Elemente radial weiter nach außen verlegt werden kann und mithin die Länge des zugelastischen Elementes vergrößert wird Dadurch werden die auf die zugelastisehen Elemente ausgeübten Zugkräfte reduziert. Eine Verlängerung des zugelastischen Elementes hat demnach auch eine Verringerung der Wärmewirkung innerhalb des zugelastischen Elementes zur Folge, so daß auch auf diese Weise einer unzulässigen Erwärmung begegnet wird.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.