DE2855356A1

DE2855356A1 - Verbesserungen an zwischen zwei wellen oder anderen mechanischen organen vorzusehenden kupplungen

Info

Publication number: DE2855356A1
Application number: DE19782855356
Authority: DE
Inventors: Michel Pompei
Original assignee: Paulstra SNC
Current assignee: Paulstra SNC
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1979-07-05
Also published as: FR2412747A1; FR2412747B1; DE2855356C2

Description

PAULSTRA

20.12*19 78 Gz//Jg

Verbesserungen an zwischen zwei Wellen oder anderen mechanischen Organen vorzusehenden Kupplungen

Die vorliegende Erfindung betrifft Kupplungen, welche zwi sehen zwei Wellen oder anderen Organen, von denen das eine durch das andere angetrieben wird, anzuordnen sind. Bei diesen Kupplungen erfolgt die Kraftübertragung ver mittels zumindest eines Ringes oder dergleichen aus ver formbarem Material, wie z.B. eines Elastomeren zur Ver einigung zweier verbundener Platten der Wellen, wobei der Ring als Verbindungsmittel einerseits zumindest zweier auf der einen Platte befestigter Bolzen oder dergleichen und andererseits zumindest zweier zwischen erstere eingeschobener und. auf der anderen Platte befestigter Bolzen dient.

Es ist bekannt, dass bei Einheiten dieser Art die verschie ~ denen aufeinanderfolgenden Arme des die verschiedenen Bolzen verbindenden Rings unter der Wirkung der Kraftübertragung einerseits den Druckbeanspruchungen (zwischen den aufeinanderfolgenden Bolzen, welche sich einander zu nähern suchen) und andererseits den Zugbeanspruchungen (zwischen den anderen Bolzen) ausgesetzt sind.

Man versucht häufig, diesen Beanspruchungen eine Druckspan nung zu überlagern, derart, dass schliesslich der Gummi stets unter Zusammendruck arbeitet, wodurch eine längere Lebensdauer gewährleistet wird.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, den verschiedenen Armen des Rings zwischen den jeweiligen Bolzen eine Form zu

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-V-

geben, welche die Bedingungen der Kraftübertragung zu ver bessern sucht und ggfs. die Vorspannung entbehrlich macht.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, den verschiedenen Ringelementen der in Frage stehenden Kupplungen eine Form zu geben (z.B. gewölbt oder die Form eines stark gespreizten V), so dass der mittige Bereich jedes Elements unter der Wirkung der durch das Kraftmoment aufgebrachten Kräfte bestrebt ist, sich zu entfernen oder dem Mittelpunkt des Rings zu nähern und sich folglich unter Eiegung zu deformieren.

Die vorteilhafteste Lösung scheint diejenige sein zu müssen, bei welcher der Scheitelwinkel jedes Elements, beispielsweise in Form eines gespreizten V, auf den Mittelpunkt des Rings gerichtet ist. Wenn die Antriebsgeschwindigkeit ausreichend gross ist, sucht die Zentrifugalkraft, den Scheitelwinkel des V zu öffnen, wodurch ein Zusammendrücken des Elements erfolgt. Man erhält daher die gleiche Wirkung wie durch die übliche Vorspannung, derart, dass mehr oder minder im Bereich der vorgesehenen Geschwindigkeit alle Elemente unter Zusammendruck arbeiten können, wobei selbst diejenigen, welche sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bolzen befinden, bestrebt sind, unter der Wirkung des Kraftmoments sich gegeneinander zu spreizen.

Ausser diesen Hauptanordnungen kann die Erfindung bestimmte weitere Anordnungen aufweisen, welche vorzugsweise gleich zeitig verwendet werden und nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden.

Insbesondere betrifft die Erfindung bestimmte Anwendungsformen (speziell eine solche, bei welcher sie auf eine Kupplung zwischen zwei Wellen aufgebracht wird), sowie bestimmte Aus führungsformen dieser Anordnungen. Insbesondere betrifft die

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Erfindung als neues Industrieprodukt Kupp?.ungen der in Frage
stehenden Art, bei denen diese gleichen Anordnungen verwendet werden, sowie spezielle Elemente zur Anordnung derselben, und Einheiten sowie Vorrichtungen, welche derartige Kupplungen
aufweisen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be Schreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit
der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1: einen elastischen Kupplungsring im Aufriss unter Weglassung bestimmter Teile, welcher Kupplungsring entsprechend der vorliegenden Erfindung montiert ist;

Fig. 2: den gleichen Ring im verkleinerten Masstab im Axialschnitt unter Weglassung von Teilen, welcher erfin dungsgemäss zwischen zwei Antriebswellen angeordnet ist.

Gemäss der Erfindung und insbesondere gemass derjenigen Aus führungs- und Anwendungsform der verschiedenen Teile der Er findung, welche zu bevorzugen sind, werden zwei Wellen A und B_T von denen die eine durch die andere angetrieben wird, vorge sehen und wird beispielsweise zwischen zwei mit diesen Wellen verbundenen Platten oder dergl. 1 und 2 eine Kupplung von der mit Rincipn aus Elastomeren ausgebildeten Art angeordnet, welche jeweils mit den Muffen 1 und 2 durch eine bestimmte Anzahl von Bolzen 3 und Muttern 4 zu verbinden sind ~ beispielsweise
sechs Bolzen, von den sich drei auf der Platte 1 und die drei äncfe-

rei auf der Platte 2 befinden und zwischen die ersten Bolzen geschoben sind - wobei wie folgt oder in ähnlicher Weise verfahren wird:

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Man gibt den Armen 5, welche den aus Elastomeren bestehenden Ring zwischen den benachbarten Bolzen 3 bilden, eine ge wölbte (beispielsweise abgerundete) Form, so dass jeder Arm einen Scheitel 6 aufweist, welcher der gewählten Ausführungsform entsprechend

entweder nach aussen

oder gemäss Darstellung nach Fig. 1 auf

den Mittelpunkt 0 der Kupplung

gerichtet sein kann.

In dem einen wie in dem anderen Fall sind die in Frage stehenden Arme unter der Wirkung der Antriebskraft so geführt, dass sie sich unter Biegung verformen und bestrebt sind, ihren Öffnungswinkel zu öffnen oder zu schliessen.

Deshalb sucht in der dargestellten Ausführungsform die Mittellinie, z.B. ab c, der Arme 5, an denen die Achsen der beiden benachbarten Bolzen 3 nahezu vorbeiführen, sich zu öffnen, v/enn das aufgebrachte Kraftmoment diese Bolzen zu spreizen bestrebt ist, wie dies sehr schematisch bei a b'c dargestellt ist (wobei der Winkel abc stumpfer wird). Bei den beiden benachbarten Armen, bei welchen die beiden entsprechenden Bolzen bestrebt sind, sich einander zu nähern, ist dies umgekehrt, wobei der Vinkel abc sich erneut zu schliessen sucht, d.h. weniger stumpf wird.

Folglich vermindern sich, in dem Elastomeren vorhandene Kräfte im wesentlichen zu Biegekräften, wodurch der Anordnung eine grosse Flexibilität und eine höhere Präzision in der Funktionsweise vermittelt wird.

Das in der" Zeichnung dargestellte Beispiel, in welchem der Scheitel 6 jedes Arms von gespreizter V-Form auf die Achse 0 der Kupplung gerichtet ist, ist das vorteilhafteste, denn

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hier v/ird das Elastomere unter der Wirkung der Zentrifugalkraft Druckkräften ausgesetzt.

Die auf den Mittelpunkt der Masse des Elastomeren jedes Arms aufgebrachte, d.h. radial entsprechend der Halbierung des Kinkels abc gerichtete Zentrifugalkraft/bewirkt eine Spreizung des Arms unter Zusammendruck des Elastomeren. Daraus ergibt sich eine regulierende Wirkung, welche die sich in den Armen ausbildenden Zugkräfte ausgleicht, durch welche Zugkräfte diejenigen Bolzen getrennt v/erden, welche sich unter der Wirkung der Kraftüber tragung spreizen, und welche eine für das Ermudungsverhalten günstige Druckspannung erzeugt.

Diese Wirkung lässt sich durch beliebige Mittel verstärken, welche die Masse auf das Niveau obiger Winkelhalbierenden steigern, wie beispielsweise (Fig. 1):

- zusätzliche Gummimassen 7 oder

— Metallmassen 8.

In Fig. 1 sind die Durchlaufgänge der Bolzen dargestellt, welche jede geeignete Form, beispielsweise die Form zweier Wandungen 9, annehmen können, die zweckmässig untereinander verschweisst sind, wobei diese Durchlaufgänge aus der Gummimasse während der Formung entnommen werden.

Es sei bemerkt, dass die Einheit - wie dies bekannt ist während der Montage einer Vorspannung, beispielsweise vermittels einer Aussenbereifung, ausgesetzt werden kann. Dies ist jedoch bei einer Anordnung gemäss Darstellung nach Fig. 1 nicht allgemein erforderlich.

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Schliesslich kann man, je nach Art der gewählten Ausführungsform, Kupplungen einbauen, deren Funktionsweise sich aus reichend aus Vorstehendem ergibt, weshalb ein weiteres Ein gehen hierauf nicht erforderlich ist, und welche im Verhältnis zu den bereits vorhandenen Anordnungen zahlreiche Vorteile mit sich bringen, nämlich

- eine hohe Flexibilität,

- eine grössere Präzision der Funktionsweise und die Schaffung eines Torsionswinkels für die Kupplung, v/elcher praktisch linear mit der aufgebrachten Kraft variiert,

- Erzielung einer automatischen Vorspannung durch die Wirkung der Zentrifugalkraft, insbesondere in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

Es versteht sich, dass die Erfindung, wie sich im übrigen aus Vorstehendem ergibt, sich keineswegs auf die speziell dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern beliebige Änderungen möglich sind, ohne vom Sinn und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

ί 1. ''Kupplung, welche insbesondere zwischen zwei jeweils mit zwei Wellen oder dergl. verbundenen Platten vorzusehen ist, bei welcher zur Verbindung der Platten zumindest ein Ring aus Elastomer verwendet wird, welcher jeweils zu mindest mit zwei von einer der Platten getragenen Bolzen oder Anschlagmitteln und mit zumindest zwei weiteren zwischen erstere geschobenen und von der anderen Platte getragenen Bolzen verbunden ist, wobei die Ringelemente zwischen zwei benachbarten Bolzen in Richtung auf die den beiden Wellen gemeinsame Achse gewölbt sind, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ring die Bolzen umgibt, derart, dass die sich aus der Drehung der Anordnung ergebende Zentrifugalkraft bewirkt, dass die Ringelemente Druck kräften entsprechend einer Vorspannung ausgesetzt werden.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring in der Ebene von zwei gewölbten oder gebrochenen Linien begrenzt ist, wobei jedes Element seinerseits durch einen Bogen oder äusseres V und einen Bogen oder inneres ■V begrenzt ist, welches sich auf die Scheitel in Richtung der Kupplungsachse dreht, und wobei der aussere Bogen eine grössere Amplitude als der innere Bogen aufweist.
3. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die zusätzlichen Massen in der mittigen Zone jedes Elements in Form eines Bogens oder V vorgesehen sind, um die Wirkung der Zentrifugalkraft zu steigern.
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen oder anderen Massen in das Elastomere, insbesondere in radialer Richtung, die mittlere Zone der Arme passierend, eingearbeitet sind.

ORIGINAL INSPECTED

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