DE2807904B1

DE2807904B1 - Flanschkupplung zur UEbertragung von Drehmomenten mit Daempfungseinrichtung

Info

Publication number: DE2807904B1
Application number: DE2807904A
Authority: DE
Inventors: Hermann Weiss; Johann Wellkamp
Original assignee: Atec Weiss GmbH and Co KG
Current assignee: Atec Weiss GmbH and Co KG
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1979-05-23
Also published as: GB2015698A; DE2807904C2; FR2418376A1; IT1114995B; IT7948085A0; GB2015698B

Description

Die Erfindung betrifft eine Flanschkupplung zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antriebsteil auf einen Abtriebsteil, bei der das Antriebsteil und das Abtriebsteil über ein an beiden Enden Gelenkanschlüsse, insbesondere Kränze aus federelastischen Zuglaschen, aufweisendes Zwischenstück miteinander drehsteif verbunden sind.

Flanschkupplungen dieser Art sind bekannt (Antriebstechnik 8 (1969), Nr. 6, Seite 288, Fig. 2 und 3; US-PS 35 00 658, US-PS 37 26 108). Solche Kupplungen lassen sowohl einen Axial- als auch Parallel- als auch Winkelversatz zu. Werden diese Kupplungen mit Kränzen aus Zuglaschen oder aus Membranen ausgerüstet, dann zeichnen sie sich darüber hinaus durch Wartungsfreiheit aus. Nachteilig ist bei diesen Kupplungen wie auch bei anderen Kupplungen, daß sie ohne die Gefahr der Uberbelastung nur bis zu 70% der kritischen Drehzahl betrieben werden können. Sollen sie oberhalb der kritischen Drehzahl betrieben werden, müßten die Zuglaschen bzw. die Membranen stärker ausgelegt werden. Dies würde nicht nur einen erhöhten baulichen Aufwand, sondern vor allem eine geringere Elastizität in den Gelenken für den Axial-, Parallel- und Winkelversatz bedeuten.

Bei einer Flanschkupplung anderer Art sind Antriebsund Abtriebsteil über einen Kranz aus federelastischen Zuglaschen unmittelbar miteinander verbunden. Um die Zuglaschen vor Überlastung zu sichern, ist dieser Kupplung eine zweite Kupplung parallelgeschaltet, bei der ineinandergreifende Ansätze des An- und Abtriebsteils nach Art einer Tonnenkupplung mit auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Druckkörpern oder als . Zahnkupplung ausgebildet sind und sowohl ein radiales

ίο als auch ein tangentiales Spiel besitzen. Bei einer solchen Kupplung werden die Zuglaschenkränze bei statischer Überlastung durch die formschlüssige Tonnen- bzw. Zahnkupplung geschützt. Schwingungen können aber mit dieser Kupplung nicht gedämpft werden (DE-AS 21 00 052).

Ferner ist eine Flanschkupplung bekannt, bei der An- und Abtriebsteil über eine Lamellen-Reibkupplung miteinander verbunden sind (DE-PS 6 33 120). Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die Flanschkupplung der eingangs geannten Art dahin zu verbessern, daß sie ohne Verstärkung der Gelenke bis oberhalb der kritischen Drehzahl betrieben werden kann. Die Lösung soll dabei in konstruktiver Hinsicht möglichst einfach bleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem einen Ende des Zwischenstücks ein zu dem Zwischenstück parallel angeordnetes, eine wesentlich größere Drehsteifigkeit als das Zwischenstück aufweisendes Glied drehfest angeschlossen ist, dessen anderes Ende über eine Reibverbindung mit dem anderen Ende des Zwischenstücks verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen drehsteifen Kupplung werden durch die Reibverbindung auftretende Schwingungen wirksam gedämpft, so daß die Gelenke, insbesondere die federelastischen Zuglaschen, nicht übermäßig stark belastet werden. Die Kupplung braucht deshalb für den Betrieb bis oberhalb ihrer kritischen Drehzahl nicht stärker dimensioniert zu werden als bisher. Da wegen der unterschiedlichen Drehsteifigkeit des Zwischenstücks und des Gliedes die beiden anderen Enden gegeneinander beweglich sind, treten beim Auftreten von Schwingungen Reibungsverluste an der Reibverbindung auf, die die Schwingungen dämpfen.

Nach einer in konstruktiver Hinsicht besonders günstigen Ausgestaltung ist das Glied als Rohr ausgebildet und koaxial zum als Zapfen oder Rohr ausgebildeten Zwischenstück angeordnet. Dabei werden vorzugsweise die beiden anderen Enden über einen als Lager dienenden und damit die relative Drehbeweglichkeit ermöglichenden Distanzring koaxial zueinander gehalten.

Um die Bremskraft einstellen zu können, kann das andere Ende des Gliedes einen in axialer Richtung beweglichen, von einstellbaren Federn beaufschlagten Kopf aufweisen, der den Reibbelag oder die Reibfläche für den Reibbelag trägt.

Die Reibverbindung kann verschiedene Ausführungen haben. Vorzugsweise ist sie als Scheibenbremse ausgebildet.

Um den Kopf drehsteif mit möglichst wartungsfreien Mitteln an das andere Ende des Gliedes zu befestigen, ist ebenfalls ein Kranz von Zuglaschen vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel im Axialschnitt darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Ein an die Antriebswelle befestigbares Antriebsteil 1 ist über ein Zwischenstück 3 mit einem gleichartigen, an eine Abtriebswelle anschließbaren Abtriebsteil 2 ver-

bunden. Das Antriebsteil 1 ist mit dem einen Ende 3a des Zwischenstückes 3 über einen Kranz 4 von Zuglaschenpaketen verbunden, deren Enden wechselweise an einem Flansch 5 des Antriebsteiles 1 und einem Flansch 6 des Zwischenstückes 3 derart befestigt sind, daß zwischen dem Antriebsteil 1 und dem Zwischenstück 3 sowohl Axialversatz als auch Winkelversatz möglich ist. Das andere Ende 3b des Zwischenstücks 3 ist mit dem Abtriebsteil 2 ebenfalls über einen Kranz 7 von Zuglaschenpaketen verbunden, die ebenfalls wechselweise mit dem einen Ende an einem Flansch 8 des Abtriebsteils 2 und einem Flansch 9 des Zwischenstükkes 3 angeschlossen sind, so daß zwischen dem Abtriebsteil 2 und dem Zwischenstück 3 ebenfalls Axialversatz und Winkelversatz möglich ist. Beide Anschlüsse 4,5,6 und 7,8,9 ermöglichen zwischen dem Antriebsteil 1 und dem Abtriebsteil 2 sowohl Winkelversatz als auch Axialversatz als auch Parallelversatz.

Das Zwischenstück 3 setzt sich aus zwei axial hintereinander angeordneten und miteinander verschraubten Teilen zusammen. An seinem einen Ende 3b weist das Zwischenstück 3 einen Flansch 10 auf. Dieser Flansch 10 trägt auf einer Seite einen Reibbelag 11.

Koaxial zu dem in der Zeichnung rechts dargestellten und als Rohr ausgebildeten Teil des Zwischenstückes 3 ist ein ebenfalls als Rohr ausgebildetes Glied 12a mit radialem Abstand zu diesem Teil angeordnet. Das eine Ende dieses Gliedes 12 ist an dem Flansch 6 angeschraubt, während das andere Ende einen Kopf 13 trägt. Dieser Kopf 13 ist über einen zwischen Flanschen 14, 15 angeordneten Kranz 16 aus Zuglaschenpaketen, wie zuvor beschrieben, drehsteif aber axial- und winkelbeweglich mit dem anderen Ende des Gliedes 12 verbunden. Der Kopf 13 trägt eine gegen den Reibbelag 11 gedrückte Reibfläche 17. Die Druckbeaufschlagung des Kopfes 13 erfolgt mittels über dem Umfang verteilten Schraubenfedern 18, die an Schraubenbolzen 19 abgestützt sind, die mit Spiel den Kopf 13 durchgreifen und am Flansch 10 befestigt sind.

Um das rohrförmige Glied 12 mit dem anderen Ende koaxial zum Zwischenstück 3 zu halten, ist zwischen dem Glied 12 und dem Zwischenstück 3 eine als Lager

ίο dienende Distanzhülse 20 vorgesehen. Da die Hülse 20 auch als Lager wirkt, kann sich das zur Übertragung des Drehmomentes dienende Zwischenstück 3 relativ zu dem drehsteiferen Glied 12 verdrehen.

Kommt es bei der Übertragung eines Drehmomentes vom Antriebsteil 1 über das Zwischenstück 3 auf das Abtriebsteil 2 im Bereich der kritischen Drehzahl zu Schwingungen, tritt eine relative Verdrehung zwischen dem Ende 3b des Zwischenstückes 3 und dem benachbarten Ende des Gliedes 12 und damit auch eine Verdrehung des Flansches 10 gegenüber dem Kopf 13 auf. Diese Verdrehung wird gedämpft durch die aneinander reibenden Flächen des Reibbelages 11 und der Reibfläche 17. Mittels des Schraubenbolzens 19 kann der Grad der Dämpfung eingestellt werden.

Mit diesen Maßnahmen wird verhindert, daß beim Durchfahren von Resonanzbereichen die die drehsteife Verbindung (unter einem Grad) bewirkenden Kupplungselemente, wie Zuglaschenpakete, übermäßig stark beansprucht werden. Aus diesem Grunde braucht die erfindungsgemäße Kupplung auch für eine Betriebsweise bis oberhalb der kritischen Drehzahl nicht gegenüber der Dimensionierung für eine Belastung unterhalb der kritischen Drehzahl überdimensioniert zu werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flanschkupplung zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil, bei der das Antriebsteil und das Abtriebsteil über ein an beiden Enden Gelenkanschlüsse, insbesondere Kränze aus federelastischen Zuglaschen, aufweisendes Zwischenstück miteinander drehsteif verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende (3a) des Zwischenstückes (3) ein zu dem Zwischenstück (3) parallel angeordnetes, eine wesentlich größere Drehsteifigkeit als das Zwischenstück (3) aufweisendes Glied (12) drehfest angeschlossen ist, dessen anderes Ende über eine Reibverbindung (10,11,13, 15—19) mit dem anderen Ende (3b) des Zwischenstückes (3) verbunden ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (12) als Rohr ausgebildet und koaxial zum als Zapfen oder Rohr ausgebildeten Zwischenstück (3) angeordnet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderen Enden des Zwischenstückes (3) und des Gliedes (12) über einen als Lager ausgebildeten Distanzring (20) koaxial zueinander gehalten werden.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibverbindung (10, 11, 13,15—19) als Scheibenbremse ausgebildet ist.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Gliedes (12) einen in axialer Richtung beweglichen, federbeaufschlagten Kopf (13) aufweist, der den Reibbelag (11) oder die Reibfläche (17) für den Reibbelag (11) trägt.

6. Kupplung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (13) über einen Kranz (16) von Zuglaschen am Glied (12) befestigt ist.