DE2550560C2

DE2550560C2 - Elastische Wellenkupplung mit Drehschwingungstilger

Info

Publication number: DE2550560C2
Application number: DE19752550560
Authority: DE
Inventors: Hans 5093 Burscheid Deuring
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1975-11-11
Filing date: 1975-11-11
Publication date: 1982-02-25
Also published as: FR2331713A1; IT1066877B; GB1542421A; DE2550560A1

Description

Die Erfindung betrifft e-ne elar*^:sche Wellenkupplung mit einem ringförmigen Gummikörper, in den Mitnehmer beider Kupplungshälfter, ab¹» -?chselnd eingreifen, iowie einem Drehschwingungslilger mit einem Schwingnng relativ großer Masse, der über eine Gummischicht drehelastisch auf einer Kupplungshälfte gelagert ist.

Zur Verbindung von Wellenenden, insbesondere der Kardanwellen bei Kraftfahrzeugen, werden vielfach elastische Wellenkupplungen eingesetzt, die im wesentlenen aus einem ring- oder scheibenförmigen Gumnrkörper bestehen. Zur abwechselnden Befestigung mit dem einen oder anderen Wellenende dienen in den Gummikörper einge'assene, vielfach einvulkanisierte Metallteile in Form von Hülsen, Nabensternen oder tuch stirnseitig anvulkanisierte Metallflansche. Die elastischen Wellenkupplungen haben neben der Übertragung des Drehmomentes die Aufgabe, die von der Abrollung auf der Straßenoberfläche herrührenden ■nregelmäßigen Drehschwingungen zu dämpfen und »om Getriebe beziehungsweise Motor fernzuhalten. Außerdem müssen die ständigen Winkelbewegungen der Kardanwelle ausgeglichen werden. Durch die Infolge der ständigen Veränderungen des zu übertratenden Drehmomentes in Verbindung mit der durch die Winkelbewegungen der Kardanwelle resultierende •nterschiedliche Belastung des Gummikörpers kann dieser nicht zu einer optimalen Dämpfung von Drehschwingungen eingesetzt werden, Außerdem ist die Auslegung des Gummikörpers abhängig Von der maximalen mechanischen Belastung, so daß eine gezielte Auslegung des Gummielementes zur Dämp' fung Von Drehschwingungen verschiedener Ordnung nicht möglich ist.

Zum gezielten Abbau solcher Drehschwingungen hat man in der Praxis mit Erfolg separate Dfehschwingungstilger eingesetzt, die aus einem mit der Welle verbindbaren Tragring, einer den Tragring von außen umschließenden Gummischicht sowie einem konzentrisch zur Wellenachse auf der Gummischicht gelager-ι ten Schwingring mit einer relativ großen und definierten Masse besteht (DE-OS 25 08 212). Durch die weder vom zu übertragenden Drehmoment noch von der Winkelbewegung der Kardanwelle belastete Gummischicht sowie die freie Schwingmöglichkeit des Schw'ngringes

in in Umfangsrichtung kann auf diese Weise eine optimale Dämpfung der Drehschwingungen durch gezielte Gegenschwingungen erzielt werden, ohne daß der Gummiköi-per durch die beim normalen Drehschwingungsdämpfer erzeugte Wärme infolge Energievernich-

ι · tung spröde und wirkungslos wird.

Die zusätzliche Anordnung eines solchen Drehschwingungstilgers bringt den Nachteil des größeren Raumbedarfes mit sich. Darüberhinaus müssen die Drehschwingungstilger separat angefertigt und mit der

.'η Welle verbunden werden, was nicht nur zu einer Erhöhung der Fertigung:.- und Montagekosten führt, sondern auch durch die Verwendung von zusätzlichen Verbindungselementen zwangsläufig zu einer nicht wünschenswerten Erhöhung der rotierenden Schwung-

-'"> masse.

Weiterhin ist durch die DE-PS 6 91589 eine Gummi-Wellenkupplung für Flugmciorenprüfstände bekannt. Zwischen zwei Flanschen ist ein ringförmiger Gummikörper angeordnet wobei einer der beiden

«' Flinsche mit einer als Schwungrad dienenden Ringmasse versehen isi, die den Gummikörper umgibt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist zu sehen, daß die spezielle Eigenart eines Schwingungstilgers, nämlich die dreh· und winkelelastische Lagerung des Schwingringes gegenüber beiden Wellenenden, nicht gegeben ist, da hier der die Gummikörper umgebende Schwingring mit zur Drehmomentübertragung herangezogen wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine elastische Wellenkupplung dahingehend zu verbessern.

daß diese neben der drehelas'.ischek und winkelbeweglichen Verbindung der beiden Wellenenden auch in der Lage ist, die der normalen Drehbewegung der Welle überlagerten Drehschwingungen optimal zu dämpfen beziehungsweise vollständig zu tilgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die den Schwingungstilger (Schwingring) abstützende Gummischicht einstückig mit dem ringförmigen Gummikörper verbunden ist. Durch die Kombination einer elastischen Wellenkupplung mit einem Drehschwingungstilger als einteilige Einbaueinheit wird nicht nur die Herstellung und Montage vereinfacht, sondern auch der Raumbedarf auf ein Minimum reduziert. Ein besonderer Vorteil einer solchen Kombination liegt darin, daß die Anzahl der mi', der Welle verbundenen.

umlaufenden Teile auf ein Minimum beschränkt und damit das auf die Welle einwirkende Schwungmoment der rotierenden Masse so klein wie möglich gehalten werden kann. Andererseits kann die Masse des Schwingringes in Verbindung mit der Masse der Guminischicht optimal ausgelegt werden.

Für die Funktion des DrehschwingungsUlgers ist es an und für sich ohne Bedeutung, in welcher Art und Weise der Schwingung mit der Gummischicht verbunden ist. So reicht in vielen Fällen das Aufpressen des Schwingringes auf eine Gummischicht mit zunächst etwas größerem Durchmesser aus. Gegenüber einer solchen Reibschlußverbindung ist es jedoch von wesentlichem Vorteil, wenn der Schwingring ail der

Gummischicht anvulkanisiert ist.

Insbesondere bei der Verwendung derartiger Wellenkupplungen zur Verbindung der Enden von Kardanwellen bei Kraftfahrzeugen ist es von Vorteil, wenn der Schwingring sowie die Mitnehmer der Wellenkupplung vollständig im Gummikörper eingelagert sind, so daß sie keiner Korrosion ausgesetzt sind.

Aus herstellungstechnischen Gründen kann es jedoch von Vorteil sein, wenn anstelle des Schwingringes ein Tragring zur Aufnahme des Schwingringes mit dem Gummikörper durch Vulkanisation verbunden ist. Während der normalerweise aus einem Blechkörper bestehende Tragring nur zu einer geringfügigen Vergrößerung des Formvolumens des Vulkanisierwerkzeuges beiträgt, braucht der üblicherweise relativ großvolumige Schwingring somit nicht in dem Vulkanisierwerkzeug mit untergebracht zu werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß je nach dem späteren Verwendungszweck und der dort auftretenden Randbedingungen Schwingringe mit unterschiedlichen Massen und Abmessungen je nach Bedarf auf den Tragring aufgezogen werden können, ohne daß das Grundelement einer Änderung bedarf.

Für die Funktion des als Drehschwinguwgstilgers wirkenden Schwingringes ist dessen Lage zum eigentlichen Kupplungsteil an sich unbedeutend. Denkbar ist es jedoch, daß der Schwingring konzentrisch den Kupplungsteil umschließt und somit eine Art Gehäuse für die Kupplung bildet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 Querschnitte durch erfindungsgemäße Wellenkupplungen.

Die in Fig. 1 dargestellte Wellenkupplung 1 besteht aus einem polygonalen Gummiring mit einvulkanisierten Mitnehmern 2, 3, die abwechselnd mit einem Wellenflansch 4 und einer Nabe 5 in Verbindung stehen. Derartige elastische Wellenkupplungen sind beispielsweise in der DE-PS 12 66 578 näher beschrieben. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die als Zenlrierhülse 6 ausgebildete Nabe 5, welche sternförmig radial sich in den Gummiring 1 erstreckende Arme 3 aufweist, derart axial verlängert, daß unter Zwischenschaltung einer einstückig mit dem Gummiring 1 vulkanisierten Gun mischicht 7 ein Schwingring 8 aufgepreßt werden kann. Letzterer weist zur Kupplungsseit'» hin eine ringförmige Ausnehmung 9 aut, in welche sich die Befestigungsscheiben 10 der Mitnehmer 2 teilweise erstrecken. Durch eine derart angepaßte Profilierung des Schwingringes 8 wird eine axial besonders kurz bauende Kombination einer elastischen Wellenkupplung mit einem sogenannten Drehschwingungstilger auf besonders einfache Weise erzielt.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform wird von einer elastischen Wellenkupplung ausgegangen, wie sie beispielsweise in der DE-OS 25 32 845 näher beschrieben ist. Die Wellenkupplung besteht im wesentlichen aus zwei kongruenten Mitnehmern 11, 12 mit axialen Ansätzen 13, 14, die unter Zwischenschaltung einer anvulkanisierten Gummischicht 15 klauenartig ineinander greifen. Erfindungsgemäß ist ein als Drehschwingungstilger dienender Schwingring 16 unter Zwischenschaltung einer Gummischicht 17 mit dem Mitnehmer 11 der elastischen Wellenkupplung durch Vulkanisation einteilig verbunden, »jwohl die Mitnehmer Ii, i2, a!s auch der metallische Schvingring ίο sind von einer Gummihaut 18 überzogen, so daß die Mitnehmer vollständig im Gummikörper eingebettet sind, wodurch ein optimaler Schutz gegen Korrosion aller Metallteile erzielt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist anstelle des Schwingringes 19 ein Tragring 20 mit an die Gummischicht 21 anvulkanisiert worden. Durch die damit verbundene Durchmesserredazierung des in einem Vulkanisierwerkzeug herzustellenden Gummi — Metall — Teiles braucht das Formnest des Vulkanisierwerkzeuges nicht unnötig groß ausgebildet sein. Außerdem wird !ür die Vulkanisation des Gummikörpers, insbesondere dessen Anvulkanisation an die Mitnehmer, nicht so viel Wärme benötigt. Der Schwingring 19 ist nach dem Vulkanisieren und Entfernen des Kupplungsteiles aus der Form auf den Tragring 20 aufgezogen und wird mittels des uwgebördelten Randes 22 gegen axiales Lösen gesichert. Der im Querschnitt etwa L-förmige Schwingring 19 überdeckt mn seinem axialen Schenkel 23 die gesamte axiale Länge des Kupplungsteiles und bildet somit eine Art Gehäuse für die elastische Wellenkupplung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Wellenkupplung mil einem ringförmigen Gummikörper, in den Mitnehmer beider Kupplungshälften abwechselnd eingreifen, sowie einem Drehschwingungstilger mit einem Schwingring relativ großer Masse, der über eine Gummischicht drehelastisch auf einer Kupplungshälfte gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schwingungstilger (8, 16, 19) abstützende Gummischicht (7, 17, 21) einstückig mit dem ringförmigen Gummikörper (1,15) verbunden ist.

2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungstilger (16) an der Gummischicht (17) anvulkanisiert ist.

3. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungstilger (16) sowie die Mitnehmer (11,12) vollständig mit einer Gummihaut (18) überzogen sind.

4. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragring (20) zur Aufnahme des Schwingungstilger (19) an die Gummischicht (21) anvulkanisiert ist.

5. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungstilger (19) den Kupplungsteil gehäuseartig umschließt.