DE2907299A1

DE2907299A1 - Verbesserte elastische kupplungen

Info

Publication number: DE2907299A1
Application number: DE19792907299
Authority: DE
Inventors: Michel Domer; Eberhard Kriese
Original assignee: Hutchinson Mapa SA
Current assignee: Hutchinson Mapa SA
Priority date: 1978-03-10
Filing date: 1979-02-24
Publication date: 1979-09-13
Also published as: US4257242A; GB2018395A; ES478346A1; FR2419429B1; GB2018395B; IT7948094A0; IT1193294B; IT7947600A0; FR2419429A1; DE2907299C2

Description

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x27 -Tel. 617079

HUTCHINSON-MAPA - "3 - 21.2.1979 2907299

Gz/Jg

Verbesserte elastische Kupplungen

Die vorliegende Erfindung betrifft elastische Kupplungen, welche ein zwischen zwei mit Wellen oder anderen sich gegen seitig antreibenden Organen zusammenwirkenden Platten oder Muffen geschaltetes elastisches aus elascomeren Blöcken b° stehendes System aufweisen, welche Blöcke jeweils mit den Platten oder Muffen befestigte Armaturen trennen, in Kombinetion mit einem Zentrierkern, \welcher sich in den mittigen Teil der Einheit aus sich auf dem Kern vermittels elastischer Ge lenke abstützenden Armaturen einschiebt.

Bei bestimmten bekannten Kupplungen unterscheiden sich die Ge lenke zwischen Kernen und Armaturen von die letztere trennenden elastomeren Blöcken. Die Einheit ist relativ kompliziert, da sie eine Anzahl von Gelenken entsprechend denen der Blöcke erforderlich macht« Ausserdem ist, falls der Antrieb tatsäch lieh mit guter Tangential-Elastizität erfolgt, die radiale Elasti-czität relativ begrenzt.

Des weiteren wurde bei derartigen Kupplungen eine Verbindung einerseits zwischen den verschiedenen Armaturen und andererseits zwischen diesen und dem Kern vermittels einer gleichen elastomeren Masse hergestellt, doch ist die Starrheit der selben zu gross. Insbesondere ist die konische Elastizität (Axialverschiebung zwischen den beiden Wellen) zu schwach.

Die vorliegende Erfindung erstrebt eine Vereinfachung der Kon struktion und Montage derartiger Kupplungen unter Aufrechterhaltung oder Verbesserung ihrer tangentialen Elastitzitätseigenschaften und ihrer axialen Starrheit.

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Gemäss der vorliegenden Erfindung, bei der es sich um eine elastische Kupplung zum Einsatz zwischen zwei Wellen oder anderen Organen zum gegenseitigen Antrieb handelt, der Art, dass ein elastisches System mit elastomeren in die Zwischenräume einge setzten Blöcken vorgesehen ist, welche Zwischenräume die ring förmig angeordneten Armaturen trennen und zwei jeweils mit den Wellen befestigte Spiele bilden,und ferner mit einem elastisch mit den Armaturen verbundenen Zentrierkern, wobei diese Kupplung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zentrierkern mit einer der Wellen verbunden wird, und dass die elastische Verbindung mit der anderen Welle vermittels elastomerer Kissen erfolgt, welche zwischen dem Kern und den mit der anderen Welle befestigten Armaturen geschaltet sind, wobei diese Kissen sich von den elastomeren die vorstehend genannten Armaturen trennenden Blöcken unterscheiden.

Mit dieser Verbesserung kann einerseits die gewünschte Flexibilität für die Übertragung des Kraftmoments erhalten und andererseits eine* gute konische Elastiztität zwischen den beiden Wellen erreicht werden. Des weiteren gestattet sie eine Ver minderung der Anzahl der elastischen Innenkissen.

Die vorliegende Erfindung besteht, abgesehen von dieser Haupt anordnung, aus verschiedenen anderen Anordnungen, welche vor zugsweise gleichzeitig verwendet und nachfolgend im Einzelnen wie folgt erläutert werden:

- eine weitere Ausführungsform, gemäss welcher - speziell in Verbindung mit einer Kupplung, bei der die Hälfte der Armaturen mit dem Zentrierkern in vorstehend genannter Form verbunden ist die anderen Armaturen an der Peripherie mit einer mit der ent sprechenden Welle verbindbaren Platte verbunden sind.

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Insbesondere betrifft sie bestimmte Anweldungsfälle sowie be stimme Ausführungsformen dieser Anordnung und betrifft speziell im Zusammenhang mit neuen Industrieprodukten Kupplungen der in Frage stehenden Art und ihrer Verwendung, sowie Spezlalelemente und deren Einsatz bei festen und mobilen Einheiten, insbesondere Fahrzeugen mit ähnlichen Kupplungen«

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be Schreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Es zeigen:

Figuren 1 und 2 jeweils im Schnitt entlang der Linie 1-1 der Fig. 2 sowie im Axialschnitt eine zwischen zwei Wellen vorzusehende Kupplung bekannter Artj

Figuren 3 und 4 einerseits und Figuren 5 und 6 andererseits jeweils zwei Ausführungsformen einer ähnlichen Kupplung in erfindungsgemässer Anordnung.

Gemäss der Erfindung und insbesondere gemäss den bevorzugten Anwendungs- und Ausführungsformen der verschiedenen Teile der Erfindung wird zwischen zwei Wellen eine Kupplung der vorstehend genannten Art wie folgt oder in analoger Weise vorgesehen.

Figuren 1 und 2 veranschaulichen die wesentlichen Organe einer derartigen Kupplung bekannter Art, mit welcher zwei Wellen A und B zu verbinden sind.

Diese Kupplung besteht beispielsweise aus sechs Nocken oder Armaturen I₅ von denen drei mit der Welle A und die anderen drei mit der Welle B zusammenarbeiten sollen. Die beiden Gruppen greifen ineinander. Die Verbindung zwischen diesen

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Armaturen und den Wellen A und B erfolgt vermittels radialer Arme 3, welche mit Muffen 4 verbunden sind, um auf der Welle befestigt zu werden. Die Befestigung der Arme 3 auf den Arma türen 1 erfolgt vermittels eines aus Bolzen und Schrauben 5 mit Unterlegscheiben 6 bestehenden Systems. Schliesslich erfolgt die tangentielle Elastizität vermittels der elastomeren Blöcke 7, welche in den Zwischenräumen zwischen der Armatur 1 vorgesehen sind und an diesen anhaften. Die Einheit wird ggfs. einer Vor pressung ausgesetzt.

Für die Zentrierung ist ein Kern 8 zwischen diesem und den Basis- oder Fusspunkten 9 der Armaturen 1 unter Zwischen schaltung von zwei Gelenkspielen 10,11 entsprechend den beiden Spielen der Armaturen 1 vorgesehen. Dieser Kern ist schwimmend angeordnet.

In dem in Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden drei Armaturen I₁, beispielsweise die neben der Welle B angeordneten, vermittels des Kerns 8 unterein ander verbunden. Hieraus ergibt sich mit diesen Armaturen die allgemeine Form eines Sterns, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Wie ersichtlich, entfallen damit drei aus Schrauben und Muttern 5 bestehende Befestigungsvorrichtungen mit entsprechenden Unter legscheiben 6, was zu einer erheblichen Vereinfachung der Montage führt.

Ausserdem gestattet die gewählte Vorrichtung eine Verdoppelung der radialen Steifigkeit für eine gleiche geometrische Definition und das gleiche Elastomere, da der Zentrierkern mit einer der Kupplungsmuffen oder -platten 4 verbunden wird, anstatt, wie in der bekannten Form, zu schwimmen.

Es verbleiben somit nur drei Gelenke 10 (anstelle der beiden Dreiergruppen 10, 11). Ihre radiale Steifigkeit kann durch

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entsprechende Vergrösserung des Winkels '-^ in der Mitte der Stützpunkte 9 gesteigert werden. Es genügt, einen angemessenen Wert für den Winkel L, bestehen zu lassen, welcher den maximalen Tangentialkurs der Kupplung darstellt»

eine Erhält die Muffe 4 zum Schutz des Elastomeren/gegen jede Er wärmung ausreichende Lange, kann die Montage durch Schweissung bei 12 (Fig. 4) erfolgen.

Falls es erwünscht sein sollte, das Elastomere der Blöcke 7 und/oder der Gelenke 10 einer Vorpressung auszusetzen, kann man zur Aufrechterhaltung dieses zunächst durch alle in der Technik bekannten Mittel erhaltenen Drucks, Platten oder dergl. 13 verwenden, durch welche Bolzen 5 hindurchführen können (Fig. 4} und auf diese Weise die Halterung der Armaturen (welche den Armaturen des Sterns I^ gegenüberliegen) in den relativen Stellungen vor der Zusammenpressung gewährleisten.

Der Stern 4, 1.. ist vorteilhafterweise senkrecht zu den Armaturen 1 vermittels einer Einlage 14 (Fig. 4) versteift.

Gemäss einer weiteren in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform und insbesondere im Falle einer nicht ge wünschten Vorpressung, kann man die drei in der vorangehenden Ausführungsform noch schwimmend ausgebildeten Armaturen 1 in fester Form ausführen,z.B. als Aussenkranz 15, der zweckmassigerweise mit der Welle 1, beispielsweise vermittels einer Platte 16,verbunden ist.

Dieser Aussenkranz, welcher die zuletzt genannten Bolzen 5 ent behrlich macht, kann ausserdem als Schutzvorrichtung dienen. Er ist vorteilhafterweise bei 17 mit der Platte 18 verschweisst, vorausgesetzt5 dass die Schweisszone ausreichend weit.vom Elastomeren entfernt ist.

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Im übrigen kann eine 'Reduzierung auf diesem Kranz erfolgen, um ein Zusammenziehen des Elastomeren während der Formung zu kompensieren und eine Mindest-Vorpressung auf die tangentialen Kunststoffblöcke, welche für die Übertragung des Kraftmoments verantwortlich sind, und eine starke Vorpressung auf die Zentriergelenke vorzunehmen, welche eine erhöhte radiale Steifigkeit zwischen den beiden zu koppelnden Elementen ge währleisten sollen.

Welche Ausführungsform man auch wählt, es lassen sich Kupplungen mit ihr verwenden, deren Funktionsweise und Montage sich hinlänglicl aus Vorstehendem ergeben. Es ist daher nicht erforderlich, hierauf im Einzelnen einzugehen. Im Zusammenhang mit bereits vor handenen Einheiten der in Frage stehenden Art bringen sie zahl reiche Vorteile mit sich, wie z.B., i

- grössere Einfachheit

- vereinfachtere Montage

- weniger elastische Kissen
erhöhte radiale Steifigkeit.

Es versteht sich von selbst und ergibt sich aus Vorstehendem, dass die vorliegende Erfindung keineswegs auf die beschriebenen Anwendungs- und Ausführungsbeispiele beschränkt ist; sie umfasst vielmehr alle Abwandlungen, ohne vom Sinn und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, nämlich:

diejenigen, für welche die Anzahl der Armaturen (beispielsweise vier oder acht) eine andere als die beispielsweise auf den Zeichnungen angegebene ist.

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Claims

Patentansprüche

fl./Zwischen zwei Wellen oder dergl. sich gegenseitig antreibenden Elementen anzuordnende elastische Kupplung der Art, welche ein elastisches System mit elastomeren Blöcken aufweist, welche in die Zwischenräume eingesetzt werden, die kranzförmig angeordnete zwei jeweils mit den Wellen verbundene Spiele bildende Armaturen trennen, mit einem Zentrierkern, welcher elastisch mit den Armaturen verbunden ist, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zentrierkern mit einer der Wellen ver bunden und seine elastische Verbindung mit der anderen Welle vermittels elastomerer Kissen gewährleistet wird, welche zwischen den Kern und die mit der anderen Welle be festigten Armaturen geschaltet werden, wobei sich diese Kissen von den elastomeren Blöcken unterscheiden, welche die vorstehend erwähnten Armaturen trennen.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkern mit einem der beiden Armaturerispiele der Kupp lung verbunden ist, wobei die Einheit die Form eines Sterns gemäss einer an sich bekannten Vorrichtung annimmt.
3. Kupplung .nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn .-zeichnet, dass die zwischen den Zentrierkern und die Arma türen des einen der beiden Armaturenspiele zu schaltenden Kissen kugelförmig ausgebildet sind, wobei diese Form an die Form der Oberflächen angepasst ist, welche ebenfalls kugelförmig entsprechend dem Kern und der Armaturen ausge bildet sind.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Zentrierkern zusammenwirkenden Armaturen mit Stützbasen versehen sind, wodurch die Winkelamplitude

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der entsprechenden Gelenke mit Bezug auf die Achse der Kupplung vergrössert wird.
S.Kupplung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einerseits eine sternförmige Vorrichtung mit zumindest zwei Zweigen und einem mit einer der Wellen verbun denen Zentrierkern und andererseits zumindest zwei Armaturen aufweist, welche zwischen die Zweige geschaltet und über ein seinerseits mit der anderen Welle befestigtes Aussenband ver bunden sind, und schliesslich mit zwei Gruppen elastomerer Elemente versehen ist, von denen die eine aussen zwischen die Zweige und Armaturen und die andere innen zwischen die von den Armaturen und dem Zentrierkern getragenen Stützbasen geschaltet is.t..₌
6«Kupplung mit einem mit Armaturen verbundenen. Aussenkranz zur Anordnung zwischen anderen Armaturen unter Einsatz von elastomeren Blöcken, insbesondere nach Anspruch 5, mit Vorpressung des Elastomeren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorpressung dadurch erhalten wird, dass der Aussenkranz zusammengedrückt wird.
7.Kupplung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkern mit der Hälfte der Armaturen an der einen Welle verbunden ist und/oder das mit der anderen Hälfte der Armaturen an der anderen Welle verbundene Übertragungsstück ausreichend lang ist, so dass die Verbindung durch Schweisaung mit den Wellen erfolgen kann, ohne dass die sich entwickelnde Wärme für das Elastomere der Gelenke und der Blöcke gefährlich wird.

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