DE2934207A1 - Homokinetisches wellengelenk - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. Curt Wallach

Dipl.-ing. Günther Koch

— "f 4- Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

293Λ2Π7 Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 2}. AugUSt 1979

Unser Zeichen: 16 595 - K/Ap

Anmelder: Barry Wright Corporation

Pleasant Street
Watertown, Massachusetts,
USA

Bezeichnung: Homokinetisches Wellengelenk

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf mechanische Kupplungen und insbesondere auf ein homokinetisches Wellengelenk in Gestalt einer flexiblen Kupplung, die in der Lage ist, relativ hohe Drehmomente bei hoher Drehzahl und konstanter Winkelgeschwindigkeit zwischen Antriebsorgan und Abtriebsorgan zu übertragen.

Flexible Kupplungen sind in verschiedenen AusfUhrungsformen bekannt, und sie sind geeignet für eine Vielzahl von Anwendungszwecken, wo es erwünscht ist, Drehenergie von einem Antriebsorgan auf ein Abtriebsorgan zu übertragen. So beschreibt beispielsweise die US-PS 32 57 826 eine solche Kupplung. Diese Kupplung weist eine gleiche Anzahl von Fingern auf, die jeweils dem Antriebsorgan und dem Abtriebsorgan zugeordnet sind, wobei jedes Organ zwei oder mehrere Pinger umfaßt. Die jedem Organ zugeordneten Finger erstrecken sich aufeinander zu,und zwar jeweils längs einer Achse parallel zur zentralen Drehachse des Organs, so daß die Finger eines jeden Organs in Umfangsrichtung im Abstand um die Drehachse herum liegen. Die Kupplung umfaßt auch elastomere Verbindungsorgane, um einen Finger eines jeden Organs mit einem Finger des anderen Organs zu verbinden. Jedes elastomere Verbindungsglied weist erstens einen ersten Körper aus einem verbundenen Schichtenaufbau auf, der eine sphärische Konvex-Konkav-Gestalt besitzt, um das Antriebsdrehmoment zu übertragen und aus abwechselnden Schichten eines elastomeren elastischen bzw. undehnbaren Materials besteht, urü zweitens ein zweiter Körper aus verbundenen Schichten vorgesehen 1st, der eine zylindrische Konvex-Konkav-Kontur besitzt und aus abwechselnden Schichten eines elastomeren elastischen Materials bzw. einem nicht dehnbarem Material besteht, und drittens ist ein Schwimmkörper zwischen dem ersten und dem zweiten Körper angeordnet.

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Die sphärischen zylindrischen Körper eines jeden Verbindungsgliedes sind an gegenüberliegenden Seiten des schwimmenden Körpers derart befestigt, daß erstens der Krümmungsmittelpunkt des sphärischen Körpers auf der Mittelachse der Krümmung des zylindrischen Körpers liegt, und zweitens die beiden Körper in Umfangsrichtung um die Drehachsen gegeneinander versetzt sind. Diese Ausbildung hat sich jedoch als unzweckmäßig erwiesen. Wenn die Kupplung dreht und eine Fehlausrichtung zwischen dem Antriebsorgan und dem Abtriebsorgan auftritt, dann wird jedes Verbindungsglied einer Winkelbewegung und einer Translationsbewegung unterworfen (diese Bewegungen sind im einzelnen weiter unten in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben). Es hat sich gezeigt, daß beim Auftreten solcher Bedingungen eine Seite des Schwimmkörpers, die an dem zylindrischen Körper befestigt ist, und die andere Seite des Schwimmkörpers, die an dem sphärischen Körper befestigt ist, sich nicht gleichzeitig im Winkelsinne und im Translationssinne bewegen, weil ein umfänglicher Abstand zwischen ihnen durch den Schwimmkörper selbst gebildet wird. Dies führt zu einer schwerwiegenden Verspannung, und es werden Kompressivkräfte auf den zylindrischen Körper ausgeübt, während der Körper unter Kompressionsbelastung steht wenn eine solche Winkelbewegung und eine translatorische Bewegung auftritt. Theoretisch kann dies Problem dadurch überwunden werden, daß der zylindrische Körper unendlich dünn gemacht wird, so daß die Oberflächen, die an gegenüberliegenden Seiten des zylindrischen Körpers befindlich sind, sich gleichzeitig bewegen. Dadurch, daß der zylindrische Körper jedoch unendlich dünn gemacht wird, wird es unmöglich eine Anpassung an die Saherbelastungen bei Fehlausrichtung zu erhalten, weil diese definitionsgemäß dann auch unendlich groß wurden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte

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torsionssteife,flexible Kupplung zu schaffen, die in der Lage ist, relativ hohe Drehmomente von einem Antriebsorgan auf ein Abtriebsorgan mit konstanter Winkelgeschwindigkeit zu übertragen, unabhängig davon ob eine Fehlausrichtung zwischen den beiden Organen besteht oder nicht.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer verbesserten flexiblen Kupplung, die in der Lage ist, relativ hohe Drehmomente von einem Antriebsorgan auf ein Abtriebsorgan bei hohen Drehzahlen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit zu übertragen, unabhängig davon ob eine Fehlausrichtung zwischen den Organen besteht.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung einer verbesserten flexiblen Kupplung, die Lager aufweist, welche so ausgebildet und angeordnet sind, daß eine reine Kompressivbelastung bei Drehmomentübertragung erfolgt und eine reine Scherbelastung zur Anpassung der Bewegungen, die von einer Fehlausrichtung herrühren.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer verbesserten flexiblen Kupplung, die elastomere Lager aufweist, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß reine Kompressivbelastungen zur Drehmomentübertragung erhalten werden und Rückstellkräfte aus der Scherbewegung herrühren, wenn Antriebsorgan und Abtriebsorgan einer Fehlausrichtung unterworfen sind.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer flexiblen Kupplung, die gegenüber der Kupplung nach der US-PS 32 57 verbessert ist.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer verbesserten flexiblen Kupplung, um zwei drehbare Wellen miteinander zu

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verbinden, wobei der Bereich subkritischer und superkritischer Drehzahlen unter und über dem ersten Wirbeldrehzahlbereich der Welle bestimmt und je nach den speziellen Erfordernissen angepaßt werden kann.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch eine torsionssteife, flexible Kupplung, die mit hoher Drehzahl und konstanter Winkelgeschwindigkeit umläuft und ein erstes und ein zweites Drehmoment-Übertragungsorgan aufweist, die um eine erste bzw. zweite Achse drehbar sind. Die Kupplung umfaßt außerdem Mittel, um das erste und zweite Drehmoment-Übertragungsorgan zu verbinden. Die Verbindungsmittel umfassen eine Anzahl von Verbindungsgliedern, die paarweise zusammengefaßt sind. Die Verbindungsglieder eines jeden Paares sind so orientiert, daß benachbarte Enden über geeignete sphärische Lageranordnungen, vorzugsweise aus elastomerem Material, miteinander derart verbunden sind, daß Kompressionsbelastungen auftreten, die vom Antriebsdrehmoment herrühren, das einem der Drehmoment-Übertragungsorgane aufgeprägt wird, und es wird außerdem eine Scherbewegung erzeugt und Rückstellkräfte zwischen den Verbindungsorganen gemäß sämtlicher Winkelbewegungen geschaffen, wenn die Drehmoment-Übertragungsglieder einer axialen oder winkelmäßigen Fehlausrichtung unterworfen sind. Die gegenüberliegenden Enden der Verbindungsorgane sind in geeigneter Weise mit den entsprechenden Drehmoment-Übertragungsgliedern durch Lager verbunden, die ebenfalls vorzugsweise als elastomere Lager ausgebildet sind, und axial von den sphärischen Lagern entfernt sind, und in Phase mit diesen liegen, um Kompressivbelastungen zu übertragen, die von dem Antriebsdrehmoment herrühren, das einem der Drehmomentübertragungsglieder aufgeprägt wird, wobei eine Scherbewegung und Rückstellkräfte zwischen dem Verbindungsorgan und dem Drehmoment-Übertragungsorgan gemäß sämtlicher translatorischen Bewegung erzeugt werden, wenn die Drehmoment-Übertragungsorgane winkelmäßig oder axial einer

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Fehlausrichtung unterworfen sind.

Nachstehend werden Ausführungsbeipiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

bis 3 die Kinetik einer flexiblen Wellenkupplung bzw. eines Kardangelenks, welches einer Fehlausrichtung unterworfen ist, wobei die Figuren IA, 2A und ~*>k schematische Seitenansichten darstellen, und die Figuren IB, 2B und JiB schematische Querschnittsansichten der Kupplung darstellen;

Fig. 4 eine Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kardangelenks;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 gemäß Flg. 4;

Fig. 6 einen Teillängsschnitt längs der Linie 6-6 gemäß Fig. 5;

Flg. 7 eine der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform, teilweise aufgebrochen;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung*

In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.

Die Kinetik einer flexiblen Wellenkupplung der Art, wie sie in der US-PS 352 57 826 der Anmelder in beschrieben ist, ist

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in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Die Kupplung 8 gemäß Fig. IA verbindet die beiden Wellen 12A und 12B miteinander. Es soll angenommen werden, daß die Welle 12A die Antriebswelle ist, der das Antriebsdrehmoment aufgeprägt wird, und die Welle 12B die Abtriebswelle darstellt, auf die das Drehmoment über die Kupplung 8 von der Antriebswelle 12A aufgeprägt wird. Die Kupplung 8 besitzt Drehmoment-Übertragungskörper 1OA, 1OB in Form von Flanschen, die mit den Wellen 12A bzw. 12B verbunden sind, und die Wellen rotieren um Achsen 2OA bzw. 2OB, die gemäß der zeichnerischen Darstellung miteinander fluchten.

Die Figuren 2A und 2B zeigen schematisch das System gemäß Fig. 1, wobei jeweils ein Punkt auf den Drehmoment-Übertragungskörpern 10 sich in einer Ebene dreht, die durch 4 Punkte 1, 2A, 3 und 4a definiert ist, die in 90° Intervallen auf einem konstanten Radius R liegen, wenn die Drehachsen der Wellen 12A und 12B aufeinander ausgerichtet sind.

Fig. 3A und 3B zeigen schematisch und der Übersichtlichkeit wegen übertrieben das System nach Fig. 1 bei einer Fehlausrichtung der Antriebswelle mit einem Fehlausrichtwinkel Θ. Die Drehung der Abtriebswelle um die Achse 20B¹ (Achse 2OB um den Winkel θ versetzt) erzeugt eine Bewegung des gleichen Punktes des Flansches in einer Ebene, die durch vier Punkte 1, 2b, 3 und 4b definiert ist. Wenn eine solche Fehlausrichtung auftritt, dann ist die Bewegungskomponente des Punktes des Flansches, die in Richtung der ursprünglich fluchtenden Achsen 2OA und 2OB auftritt, nach den Punkten 2a und 2b hin oder von diesen weg gerichtet, wie durch den Pfeil T in Fig. 3A angedeutet. Dies geschieht wenn sich der Punkt über die Ebene bewegt, die durch die Punkte 1, 2b, 3 und 4b bewegt, und dies soll als "translatorische Bewegung" bezeichnet werden. Der Punkt wird auch einer "Winkelbewegung" unterworfen, wobei die Bewegung an den Punkten 1 und 3 eine reine Winkelbewegung ist,

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(wie durch die Pfeile A dargestellt) da die Winkelbewegung um die Achse erfolgt, die durch die Punkte 1 und 3 definiert ist. Demgemäß ist jede Bewegung, die zwischen dem Punkt 1 und 2b, 2b und 3, 3> und 4b und 4b und 1 auftritt, das Ergebnis sowohl einer translatorischen Bewegung als auch einer Winkelbewegung, wobei die maximale translatorische Bewegung bei fehlender Winkelbewegung an den Punkten 2b und 4b auftritt, und die maximale Winkelbewegung bei fehlender translator!scher Bewegung an den Punkten 1 und 3. Die Kupplung 8, die zwischen Antriebs- und Abtriebsorgan 1OA bzw. 1OB angeordnet ist, muß daher sämtliche Kombinationen von Winkelbewegungen und translatorischen Bewegungen aufnehmen können.

Bei der in der US-PS 32 57 826 beschriebenen Kupplung liegt das zylindrische Lager, das an einem Ende eines jeden Schwimmkörpers befestigt ist, in Umfangsrichtung im Abstand um die Achsen 2OA und 2OB vom Kugellager entfernt, das am anderen Ende des Schwimmkörpers befestigt ist. Infolgedessen treten die maximalen Winkel- und translator!sehen Bewegungen der jeweiligen Punkte 1 und 3 und der Punkte 2b und 4b nicht gleichzeitig für die zylindrischen und sphärischen Lager auf. Wenn z.B. ein Kugellager im Punkt 4b angeordnet ist, und einer maximalen translatorischen Bewegung unterworfen wird, dann befindet sich das entsprechende Zylinderlager, das in Umfangsrichtung hiervon distanziert liegt, entweder zwischen den Punkten 4b und 1, oder den Punkten 4b und 3» so daß es außer Phase liegt und demgemäß sowohl einer Winkelbewegung als auch einer translatorischen Bewegung ausgesetzt wird. Dies kann zu einer Beschädigung des Lagers führen, indem der zylindrische Abschnitt einer Kippkompressionslast ausgesetzt wird, da translatorische Bewegung und Drehbewegung nicht gleichzeitig auftreten.

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Gemäß den Lehren vorliegender Erfindung ist die Kupplung so ausgebildet, daß jedes Zylinderlager oder sein Äquivalent so versetzt wird, daß es nicht in Umfangsrichtung vom Kugellager entfernt liegt, sondern stattdessen axial im Abstand zu diesem Kugellager in Richtung parallel zu den Achsen 2OA und 2OB versetzt ist. Wenn eine winkelmäßige Fehlausrichtung auftritt, dann liegt das Kugellager zum Beispiel am Punkt 4b und das Zylinderlager oder ein äquivalentes Lager wird in gleicher Weise axial von diesem Punkt 4b im Abstand liegen, so daß die Lager in Phase miteinander sind und das Kugellager eine Scherbelastungsaufhebung bei allen Winkelbewegungen ergibt, und das Zylinderlager eine Scherbelastungsaufhebung für jede translatorisehe Bewegung bewirkt.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine gemäß der Erfindung ausgebildete Kupplung mit zwei Drehmoment-Übertragungsgliedern 1OA und lOB. Diese Glieder 10 weisen beispielsweise Naben auf, mit denen sie auf den Wellen 12A bzw. 12B gleiten und befestigt werden können. Stattdessen können die Kupplungskörper einstückig mit den Wellen 12 hergestellt sein, wie dies in Pig. 4 und 6 dargestellt ist. Jedenfalls sind diese beiden Glieder so gelagert, daß sie radial und axial von Lagern 14 abgestützt sind, indem beispielsweise der innere Laufring der Lager an den Wellen mit geeigneten,nicht dargestellten Klemmschrauben festgelegt sind. Demgemäß sind die beiden Wellen 12A und 12B und demgemäß auch die Glieder 1OA und 1OB innerhalb ihrer jeweiligen Lager 14 um die Achsen 2OA und 2OB drehbar, die mit der Mittelachse der Welle 12 fluchtet, und die miteinander unter normalen statischen Bedingungen fluchten. Die Wellen können in beiden Richtungen gedreht werden.

Jedes Glied 10 weist einen radialen Portsatz oder Plansch auf, dessen Massenmittelpunkt auf der Drehachse des jeweiligen Gliedes liegt. Wie in Fig. 4 bis 6 dargestellt, kann der

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Portsatz beispielsweise die Form eines scheibenförmigen Flansches haben, der koaxial zur Drehachse des entsprechenden Gliedes liegt. Jeder Fortsatz 22 weist zwei oder mehrere öffnungen 24 mit Mittelachsen 26 auf,wobei Jedes der Glieder eine gleiche Zahl von öffnungen besitzt. Die Mittelachse der öffnungen, die Jedem Glied 10 zugeordnet sind, erstrecken sich parallel zu der Jeweiligen Drehachse 20 des entsprechenden Gliedes im gleichen radialen Abstand. Jede Mittelachse 26 ist vorzugsweise im gleichen Winkelabstand um die entsprechende Drehachse herum angeordnet. Wenn demgemäß zwei öffnungen in jedem Fortsatz 22 vorgesehen sind, dann weisen sie den gleichen Abstand von der Drehachse des jeweiligen Gliedes auf und sie sind vorzugsweise um 180° um die Drehachse 20 versetzt. Wenn drei öffnungen vorgesehen sind, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, dann liegen diese öffnungen im gleichen Abstand von der Drehachse des entsprechenden Gliedes in einem Winkelabstand von 120° versetzt voneinander um die Drehachse 14 u.s.w.

Verbindungsmittel 28 verbinden die Glieder 10 derart, daß 1.) die Achsen 20 aufeinander ausgerichtet gehalten werden, 2.) das Abtriebsglied 1OB mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit um die Achse 2OB gedreht wird, wenn das Antriebsglied 1OA sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit um die Achse 2OA dreht, und zwar unabhängig davon, ob die Achsen miteinander fluchten oder eine Fehlausrichtung besteht.

Die Verbindungsmittel 28 weisen vorzugsweise eine erste Gruppe von Verbindungsgliedern 30 auf, und zwar jeweils eine für Jedes Loch 24a des Fortsatzes 22A, und eine zweite gleiche Gruppe von Verbindungsgliedern 32 für jeweils ein Loch 24B des Fortsatzes 22B. Jedes Verbindungsglied 30 und 32 weist an einem Ende einen Zapfen 34 auf. Die Glieder 30 und 32 sind an ihrem anderen Ende mit einem Aufbau verbunden, wobei das andere Ende

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eines jeden Gliedes 30 ein Joch 36 bildet, und das andere Ende eines jeden Gliedes 32 einen Sechskantkopf 38 bildet, und letzterer bildet einen Teil des Lageraufbaus 40. Der Zapfen 34 jedes Verbindungsgliedes 30, 32 ist vorzugsweise als zylindrischer Stab ausgebildet und in jeweils einem Loch 24 der Portsätze 22 so angeordnet, daß die Achse des Zapfens 34 auf die entsprechende Mittelachse 26 des Loches 22 ausgerichtet ist. Jeder Zapfen 34 ist in dem jeweiligen Loch mit einem geeigneten Lager 42 so angebracht, daß eine reine Kompressionsbelastung zwischen dem Zapfen 34 und dem Portsatz 22 des entsprechenden Gliedes auftritt, wenn ein Drehmoment über die Kupplung übertragen wird. Das Lager 42 ist vorzugsweise von der Bauart, die allgemein als "elastomeres Lager" bezeichnet wird, und äußere und innere Hülsen 44 und abwechselnde Schichten 46 und 48 aus elastischem elastomerem Material, z.B. Gummi oder gewissen Plastikmaterialien, und einem nicht dehnbaren Material, z.B. Metall aufweist, wobei die äußersten und innersten Schichten aus elastischem Material bestehen. Die Größe, Dicke und Zahl der Schichten jedes zylindrischen Lagers und die Härte des elastischen Materials hängt von der jeweiligen zu erwartenden Kompressivbelastung ab. Durch Benutzung elastomerer Lager kann eine unerwünschte Vibration wenigstens teilweise gedämpft werden und auch das durch Vibration erzeugte Geräusch kann vermindert werden, und es kann weiter die durch Vibration bewirkte Abnutzung vermindert und die Beanspruchung verringert werden. Infolge der Elastizität des elastomeren Materials liefern die Lager 42 den Scherkräften entgegenwirkende Rückstellkräfte. Vorzugsweise ist jedes Lager 42 ein zylindrisches Lager, das koaxial zur Mittelachse 26 des Loches angeordnet ist, und die Längsachse des Zapfens 34 der Verbindungsglieder 30 oder 32, nach denen die äußeren und inneren elastomeren Schichten des zylindrischen Lagers verlaufen, sind jeweils mit der äußeren und inneren Hülse 44 verbunden. Letztere könnte wiederum in irgendeiner Weise mit

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der inneren Oberfläche des Loches 24 und mit dem Zapfen jedes Verbindungsgliedes so verbunden werden, daß das Lager nicht nur reine Radial-Kornpressivbelastungen abstutzt, die von der Drehmoment-Übertragung herrühren, sondern auch eine entgegen den Scherkräften wirkende Rückstellkraft liefert, die den Scherkräften entgegenwirkt, welche längs der Achse 26 verlaufen und von der translator!sehen Bewegung herrühren, wenn die Teile 10 einer Fehlausrichtung unterworfen sind.

Das Joch 26 eines jeden Gliedes 30 kann die Gestalt eines zylindrischen Bechers 50 haben, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, oder das Joch kann in Form von zwei Armen oder mehreren Armen ausgebildet sein, die einen Teil des Verbindungsgliedes 30 bilden und das Lager 40 aufnehmen.

Jedes Lager 40 weist einen teilsphärischen inneren Laufring 52 auf, der eine äußere konvexe Kugelabschnittfläche 54 bildet und es weist ferner eine innere zylindrische Bohrung 56 auf, um das Verbindungsglied 32 aufnehmen zu können. Der innere Laufring 52 ist fest im Verbindungsglied 32 in bekannter Weise befestigt, beispielsweise dadurch daß die beiden Teile mit einem Klebmittel derart verbunden werden, daß die äußere Oberfläche 54 des Laufrings 52 mit ihrem Krümmungsmittelpunkt 58 auf der Achse des Zapfens des Verbindungsgliedes 32 und auf der Drehachse liegt, die hierauf ausgerichtet ist.

Das Lager 40 weist außerdem einen äußeren Laufring 60 und ein Kugellager 66 auf. Der äußere Laufring 60 besitzt eine äußere Oberfläche 67, die am Becher 50 des Jochs 36 durch bekannte Mittel, beispielsweise durch ein Klebemittel verbunden ist. Außerdem besitzt der äußere Laufring eine konkave Kugelabschnittoberfläche 64, deren Krümmungsmittelpunkt bei 58 liegt, und dessen Drehachse auf die Achse des Zapfens des Verbindungsgliedes 32 ausgerichtet ist. Das Kugellager 66

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ist in geeigneter Weise zwischen der äußeren Oberfläche 54 des inneren Laufrings 52 und der inneren Oberfläche 64 des äußeren Laufrings 60 so fixiert, daß der innere Laufring 52 mit dem äußeren Laufring 60 und dem Lagerkörper 66 eine kompakte Lagereinheit bildet. Die Lagerkugel 66 trägt erstens die Kompressivbelastungen zwischen der äußeren Oberfläche des inneren Laufrings 52, und der inneren Oberfläche 64 des äußeren Laufrings 60, die von einer Drehmoment-Übertragung vom Antriebsglied 1OA auf das Abtriebsglied 1OB herrühren und bewirkt zweitens eine Scherbewegung und Rückstellkräfte zwischen den äußeren und inneren Oberflächen 54 und 64, wenn die Achsen 2OA und 2OB im Winkel fehlausgerichtet sind, und die Verbindungsglieder werden einer Winkelbewegung unterworfen, die von einer solchen Fehlausrichtung herrührt, wobei der innere Laufring 52 um einen Punkt 58 gegenüber dem äußeren Laufring 60 verschwenkt wird.

Jedes Kugellager 66 ist außerdem vorzugsweise elastisch ausgebildet und besitzt abwechselnde Schichten 68 und 70 aus elastischem elastomerem Material bzw. nicht ausdehnbarem Material, wobei äußerste und innerste Schicht aus dem starren Material bestehen, und an der inneren Oberfläche 64 des äußeren Laufrings 60 bzw. der äußeren Oberfläche 54 des inneren Laufrings 52 verklebt sind.

Das Kugellager 66 jedes Verbindungsgliedes 30 bzw. 32 ist so angeordnet, daß der Krümmungsmittelpunkt 58 jeder Gruppe immer in der gleichen Ebene liegt, die in Fig. 6 mit 72 bezeichnet ist, und senkrecht zur Zeichenebene steht. Diese Ebene erstreckt sich normal zu den Drehachsen 2OA und 2OB der Glieder 1OA bzw. 1OB, wenn die Achsen miteinander fluchten. Die Ebene 72 ist außerdem so angeordnet, daß sie den Schnittpunkt 74 der Achsen 2OA und 2OB schneidet, wenn letztere im Winkel fehlausgerichtet sind. Auf diese Weise wird das Dreh-

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moment, das dem Antriebsglied 1OA aufgeprägt wird» um letzteres mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit zu drehen, über die Verbindungsmittel so übertragen, daß das Abtriebsglied 1OB sich ebenfalls mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht, und zwar unabhängig davon ob die Achsen 2OA und 2OB aufeinander ausgerichtet sind oder eine Fehlausrichtung aufweisen. So lang die Teile 10 aufeinander ausgerichtet verbleiben, tragen die Lager 42 und die Kugellager 66 reine Kompressivbelastungen, die von der Drehmoment-Übertragung über die Kupplung herrühren. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, liegt der Schnittpunkt 74 immer in der Ebene 72, wenn eines der Glieder 1OA und 1OB sich so dreht, daß die jeweilige Drehachse 20B¹ im Winkel θ fehlausgerichtet wird, wobei das Lager 42 und das Kugellager 66 wenigstene eine begrenzte Scherentlastung bewirken und Rückstellkräfte liefern, um die beiden Achsen 20 wieder auf einander auszurichten.

Wenn eine winkelmäßige Fehlausrichtung auftritt, dann bewegt sich jener Abschnitt des Verbindungsgliedes, der durch das Lager 42 hindurchsteht, längs der jeweiligen Mittelachse 26B in einer hin und hergehenden oszillierenden,translatorischen Bewegung mit jeder Umdrehung der Fortsätze. Diese oszillierende Winkelbewegung erzeugtScherkräfte zwischen den Verbindungegliedern 52 und den entsprechenden Lagern 42. Obgleich letztere mit ersteren durch die innere Hülse 44 verbunden sind, ergibt sich ein gewisses Spiel um diese Scherkräfte aufnehmen zu können. In gleicher Weise bewirkt eine winkelmäßige Fehlausrichtung, daß der innere Laufring 52 des Kugellagers 40 in einer winkelmäßigen Schwingungsbewegung gegenüber dem äußeren Laufring 60 des Kugellagers 66 bewegt wird, wobei der Schwenkpunkt 58 in der Ebene 72 während jeder Umdrehung der Kupplung verbleibt. Diese Winke!schwenkbewegung resultiert zu einer reinen Scherbelastung zwischen der äußeren Oberfläche 54 des inneren Laufrings 62 und dem Kugellager 66 und zwischen den

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Kugellager 66 und der inneren Oberfläche 64 des äußeren Laufrings 6O. Obgleich das Lager 66 sowohl am inneren als auch am äußeren Laufring festgelegt ist, ergibt sich infolge des Ausgleichs der elastomeren Schichten des Lagers 66 eine genügende Entlastung. Da das Lager 42 und das Kugellager 66 jedes Paares von Verbindungsgliedern um die Achsen 2OA und 2OB in der gleichen Winkelstellung befindlich ist, wenn die Kupplung sich dreht und eine Fehlausrichtung auftritt, treten die Schwenkbewegung und die translatorische Bewegung,mit denen sich die Verbindungsglieder bewegen, gleichzeitig auf, so daß eine Entlastung jeder Winkelbewegung zwischen den inneren und äußeren Laufringen 52 und 60 auftritt und eine Entlastung sämtlicher translatorischer Bewegungen zwischen den Verbindungsgliedern 30 und 32 und dem Lager 42 auftritt.

In gleicher Weise ist ersichtlich, daß dann wenn eines oder beide Drehmoment-Übertragungsglieder 10 axial einer Fehlausrichtung unterworfen werden, d.h. axial längs ihrer Achsen 20 verschoben werden, eine ähnliche Winkelbewegung und translatorische Bewegung auftritt, wobei die Lager 42 und 66 die Drehmoment-Übertragungsglieder in ihre anfängliche Fluchtungsstellung zurückzustellen suchen.

Vorzugsweise ist das zylindrische Lager 42 mit einer Rotationsfederrate ausgestattet (diese definiert die Fähigkeit der Verbindungsglieder 32 oder 34 um den Mittelpunkt 59,um die Achse 26 wie durch den Pfeil Ry angegeben zu rotieren, wenn eine Kraft senkrecht zur Achse 26 in einem Abstand von dem Punkt 59 aufgeprägt wird), die 1,000 bis 2,000 mal steifer ist als die Rotationsfederrate des Kugellagers 66 (dies definiert die Möglichkeit des inneren Laufrings 52 sich relativ zu dem äußeren Laufring 60 um die Punkte 58 zu drehen). Diese relativ größere Federrate des zylindrischen Lagers 42 bedeutet, daß letzteres in allen Richtungen außer längs der Achse beträchtlich starrer

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1st. Da Im wesentlichen sämtliche Winkelbewegung um den Funkt 58 erfolgt, tritt nur eine geringe Bewegung um den Punkt 59 auf, insbesondere wenn die Glieder 10 axial fehlausgerichtet sind. Außerdem tritt kein Verspannen, d.h. Schwenken um die Punkte 58 und 59 nur unter der Wirkung von Drehmomentkräften auf. Man kann das Ausmaß der Winkelbewegung und der translatorischen Bewegung, die von der Scherkraft herrühren, steuern indem die physikalischen Charakteristiken der Lager 42 und 66 geändert werden, indem z.B. die Länge der Lager, die Dicke der Schichten der Lager, die Zahl der Schichten jedes Lagers oder die Härte der elastischen Schichten geändert wird, u.s.w.

Das Lager 42 ist vorzugsweise ein zylindrisches elastomeres Lager, jedoch können auch andere Lager benutzt werden. So kann, wie beispielsweise aus Fig. 7 ersichtlich ist, wenigstens der Teil 75 des Zapfens 34 jedes Verbindungsgliedes der in das Loch einsteht so abgewandelt werden, daß er einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt mit einer Mittelebene 82 parallel zu den Seiten 76, und im gleichen Abstand zu diesen während Breite und Höhe so bemessen sind, daß der Teil 75 durch die öffnung 24 mit einem Spiel hindurchsteht, das durch die Spalte 79 gegeben ist. Der Abschnitt 75 eines jeden Zapfens ist mit dem Fortsatz 22 über flache rechteckig gestaltete elastomere Lager 42A verbunden.

Jedes Lager 42A weist abwechselnd Schichten aus einem elastomeren Material und einem nicht dehnbaren Material auf, wobei die innerste Schicht 8OA bzw. die äußerste Schicht 8OB aus elastomerem Material bestehen, und sämtliche Schichten in Ebenen angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zur Mittelebene 82 liegen. Die innerste Schicht 2OA ist an einer Seite 76 eines Teils 75 des langgestreckten Abschnitts des Verbindungsgliedes befestigt, während die äußerste Schicht 8OB entweder so geformt oder so komprimiert ist, daß eine Anpassung und Verbindung mit

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der inneren Oberfläche der öffnung 24 ermöglicht wird. Dadurch, daß jedes Verbindungsglied und jede der Schichten eines jeden Lagers 42A so orientiert wird, daß die Mittelebene 82 eines jeden Teils 74 erstens die Drehachse 20 des jeweiligen Gliedes 10,an dem es befestigt ist,umfaßt und durch diese hindurchläuft, und daß zweitens jedes Teil 74 die Drehachse 26 der öffnung 24 enthält, wird ein maximaler Anteil der Kompressivspannungsbelastung,der zwischen den Teilen 75 und dem Fortsatz 22 vorhanden ist, wenn das Antriebsdrehmoment dem Antriebsorgan aufgeprägt wird, von den elastomeren Lagern getragen. Außerdem ermöglichen es die Spalte 79 dem Teil 75 des Verbindungsgliedes, sich in radialer Richtung gegenüber der Drehachse 2.6 zu versetzen. Bei dieser dargestellten Anordnung wird die Scherbeanspruchung längs der Achsrichtung zwischen den Seiten 76 des Teils 75 einerseits und den inneren Oberflächen der entsprechenden öffnung 24 des Fortsatzes 22 andererseits aufgehoben.

Im folgenden wird auf Fig. 8 Bezug genommen. Hier ist eine weitere Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 dargestellt. Die Verbindungsglieder 3OA und ?2A sind die gleichen wie die Glieder J>0 bzw. 32 mit dem Unterschied, daß die Verbindungsvorrichtung 28A gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 6 etwas abgewandelt ist. Die Verbindungsvorrichtung 28A weist eine elastomere Lagereinheit 92 auf, und diese ersetzt das Lager 40 am Ende des Verbindungsgliedes J52A. Das Lager 92 weist einen zylindrischen äußeren Laufring auf, der vorzugsweise einstückig mit dem übrigen Teil des Verbindungsgliedes 32A hergestellt ist, und letzteres erstreckt sich radial von dem ersteren weg. Die öffnung des zylindrischen Laufrings 94 wird durch die konkave,in Form eines Kugelabschnitts gekrümmte Oberfläche 96 definiert, deren Krümmungsmittelpunkt an der Stelle 58 längs der Achse 26A und 26B und einer Drehachse 100 liegt, die in der Ebene 72 verläuft. An der Ober-

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fläche 96 ist ein kugelförmiges Lager 66A,vorzugsweise ein elastomeres Lager angeordnet, welches abwechselnd Schichten aus elastomerem Material und aus nicht ausdehnbarem Material aufweist. Wie bei dem Lager 66 gemäß Fig. 4 bis 6 liegt der Krümmungsmittelpunkt Jeder Lager des kugelförmigen Lagers bei 58. Die innerste elastomere Schicht des Lagers 66A ist an der kugelförmig gekrümmten äußeren Oberfläche eines inneren Laufrings 98 befestigt, dessen zylindrische Bohrung koaxial zur Achse 100 und durch die Ebene 72 verläuft. Die Gegenwirkung des geschichteten Lagers, die durch das kugelförmige Lager 66A erzeugt wird, ergibt eine Anpassung der !Compressivlasten, die vom Antriebsdrehmoment herrühren und über die Kupplung übertragen werden und eine Scherentlastung und Rückstellkräfte für sämtliche Winkelbewegungen liefern, die von einer Fehlausrichtung herrühren.

Die Verbindungsmittel 28A weisen außerdem einen herkömmlichen Gabelkopf 104 auf, der das Joch 36 ersetzt und vorzugsweise einstückig als Teil des Verbindungsgliedes 3OA hergestellt ist. Der Gabelkopf ist in geeigneter Weise am Lageraufbau 92 festgelegt. Dabei sind die beiden Arme I06 und 108 des Gabelkopfes 104 mit aufeinander ausgerichteten öffnungen versehen, die mit der Achse 100 fluchten, so daß ein Bolzen 110 durch die öffnungen der Arme 106 und 108 eingeführt werden kann, wobei die öffnungen der Gabelarme 106 und I08 konzentrisch zu der Achse 100 gehalten werden. Eine Mutter 112 wirkt mit dem Bolzen 110 zusammen, um den Gabelkopf am inneren Laufring 98 des Lageraufbaus 92 festzulegen.

Die Achse 100 einer Jeden Verbindungsvorrichtung 28A verläuft radial in der Ebene 72 und halbiert den Schnittpunkt 74 der Achsen 20, falls letztere einer winkelmäßigen Fehlausrichtung unterworfen werden.

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Die vorbeschriebene Kupplung und ihre Abwandlungen sind nützlich für die Übertragung hoher Drehmomente von einem Antriebsglied auf ein Abtriebsglied mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, unabhängig von jeglicher winkelmäßigen oder axialen Fehlausrichtung, die durch die Drehung der beiden Bauteile veranlaßt werden kann. Wie bekannt, flattern die Wellen 12, an denen die Teile 10 befestigt sind, wenn die Drehzahl der Wellen ansteigt. Bei jeder derartigen Drehung der Wellen bei kritischer Drehzahl kann eine unerwünschte Resonanz auftreten.

Gemäß der Erfindung sind die Drehzahlen, bei denen ein Flattern auftreten kann, und insbesondere der Bereich unterkritischer und überkritischer Drehzahl einstellbar, d.h. entweder kann eine Vergrößerung oder eine Verminderung bewirkt werden, indem einfach die radiale Kompressivfederrate jedes Lagers 42, 42A und 66, 66A eingestellt wird, indem beispielsweise die Härte der elastomeren Schichten eines jeden Lagers geändert wird. Auf diese Weise kann die Kupplung so abgestimmt werden, daß das Flattern bei einer vorbestimmten Drehzahl auftritt.

Stattdessen kann die erste Flatterdrehzahl (Wirbelbetrieb) dadurch geändert werden, daß die Geometrie der Kopplung in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise geändert wird. Die Mittel zur Abwandlung der Winkelgeschwindigkeit, bei der der erste Wirbelmode einsetzt, ist allgemein mit 118 bezeichnet und umfaßt zwei zusätzliche Verbindungsglieder 120 und 122, die in identischer Weise an jedem Verbindungsglied 3OA und 32A gemäß Fig. 8 oder vorzugsweise an dem Glied 30 bzw. 32 gemäß Fig. 6 in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise angeordnet sind. Jedes Verbindungsglied 120 und 122 umfaßt einen Endabschnitt 124, der innerhalb eines elastomeren Lagers 124 festgelegt ist,

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und zwar vorzugsweise in der gleichen Weise wie unter Bezugnahme auf die Lager 42 gemäß Pig. 4 bis 6 beschrieben. Das Lager 174 ist wiederum Innerhalb einer Bohrung 126 angeordnet und festgelegt, die in dem Teil 10 ausgebildet 1st» so daß die Längsachsen der langgestreckten Abschnitte der Teile 120 und 122 auf die Drehachsen 2OA und 2OB ausgerichtet sind. Eine Gegenbohrung 128 erstreckt sich in jedes Teil 10 derart hinein, daß die Enden des Verbindungsorgans entlastet werden, wenn eine winkelmäßige oder eine axiale Fehlausrichtung auftritt. Die Enden der Teile 120 und 122 sind in gleicher Weise ausgebildet und verbunden, wie dies unter Bezugnahme auf die Verbindungsteile 30 und 32 oder 3OA und 32A beschrieben wurde. Der Krümmungsmittelpunkt des Lagers 130 liegt an einer Stelle 74, wo die Achsen 20 sich schneiden wenn eine Fehlausrichtung auftritt. Es ist klar, daß das Lager 126 und das Lager I30 eine begrenzte Scherentlastung und Rückstellkräfte liefern, wenn eine winkelmäßige Fehlauerichtung auftritt. Abgesehen von einer Erhöhung des Bereichs subkritischer Drehzahlen liefert diese Verbindungsvorrichtung 118 außerdem ein zusätzliches Verbindungsgelenk zwischen den beiden Drehmoment-Übertragungsbauteilen, wodurch eine höhere Sicherheit für den Fall erreicht wird, daß eine oder mehrere der Verbindungen 28 oder 28A ausfallen.

Die beschriebene Erfindung hat zahlreiche Vorteile, von denen ein wesentlicher Vorteil darin zu sehen ist, daß die flexible Kupplung ein hohes Drehmoment mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von einer rotierenden Welle auf eine andere übertragen kann, unabhängig davon ob die Wellen aufeinander ausgerichtet sind oder während der Drehung einer Fehlausrichtung unterworfen werden. Ein weiterer wichtiger Vorteil der flexiblen Kupplung resultiert von der Ausbildung und Anordnung der Lager infolge der Drehmoment-Übertragung, bei der eine begrenzte

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Scherbewegung durch die Lager infolge von Fehlausrichtung bewirkt wird. Durch Benutzung elastomerer Lager werden unerwünschte Vibrationen wenigstens teilweise gedämpft und Lärm, sowie durch Vibration verursachte Abnutzungen und Beanspruchungen werden vermindert. Die Lager haben außerdem eine positive Rückstellkraft und ein Spiel von im wesentlichen Null. Die spezielle Ausbildung nach der Erfindung schafft die Möglichkeit, daß die Antriebswelle in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, wobei in beiden Fällen zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Dadurch, daß die Lager 42 und 42A an der gleichen Umfangsstelle liegen wie die Umfangslager 66, wenn sich die Wellen drehen und die Achsen 2OA und 2OB einer Fehlausrichtung unterworfen werden, tritt eine translatorische und eine Winkelbewegung gleichzeitig in Bezug auf diese Lager auf. Schließlich kann durch Änderung der radialen Kompressionsfederrate der elastischen Lager und/oder durch Benutzung von Verbindungsgliedern 120 und 122 die Wirbelmodedrehzahl geändert werden, um die Kupplung so abzustimmen, daß vorbestimmte subkritische und superkritische Drehzahlbereiche erlangt werden, ohne der Vorteile verlustig zu gehen.

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Claims (24)

Patentansprüche :

1. Flexible Wellenkupplung mit einer zentralen Drehachse und einem ersten und zweiten Drehmoment-Übertragungsorgan, die um die Mittelachse drehbar sind und mit mehreren Verbindungsgliedern, von denen jedes erste und zweite gegenüberliegende Enden aufweist, die paarweise angeordnet sind, um das erste Drehmoment-Übertragungsorgang mit dem zweiten Drehmoment-Übertragungsorgan zu verbinden,

dadurch gekennzeichnet, daß sphärische elastomere Lager vorgesehen sind, um die ersten Enden eines jeden Paares der Verbindungsorgane miteinander zu verbinden, und daß zweite elastomere Lager die zweiten Enden eines jeden Paares von ersten und zweiten Drehmoment-Übertragungsorganen derart verbinden, daß jedes Paar von Verbindungsgliedern radial von der Mittelachse in Abstand und in Umfangsrichtung von den anderen Paaren von Verbindungsorganen in Abstand liegt, daß die sphärischen elastomeren Lager und die zweiten elastomeren Lager, die jedem Paar zugeordnet sind, in Umfangsrichtung längs einer gemeinsamen Achse zueinander um die Zentralachse herum angeordnet sind, daß die sphärischen elastomeren Lager erstens Kompressivbelastungen tragen, wenn ein Drehmoment einem der Drehmoment-Übertragungsorgane um die Zentralachse herum aufgeprägt wird, und zweitens eine Scherentlastung liefern und Rückstellkräfte gegenüber einer Winkelbewegung bilden, wenn wenigstens eines der Drehmomentübertragungsorgane gegenüber der Zentralachse eine Pehlausrichtung aufweist, und daß die zweiten elastomeren Lager erstens Kompressivlasten übertragen,

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wenn ein Drehmoment einem der Drehmoment-Übertragungsorgane um die Mittelachse aufgeprägt wird, und zweitens eine Scherentlastung liefern und Rückstelllcräfte gemäß jeder translatorischen Bewegung liefern, wenn wenigstens ein Drehmoment-Übertragungsorgan eine Fehlausrichtung gegenüber der Zentralachse aufweist.

2. Flexible Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Drehmoment-Übertragungsorgan je einen radialen Fortsatz aufweisen, der mehrere Löcher aufweist, in denen das zweite Ende eines ersten Verbindungsorgans jeden Paares einpaßt.

3. Flexible Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zweite elastomere Lager in einer entsprechenden Ausnehmung zwischen der inneren Oberfläche der öffnung und dem zweiten Ende des entsprechenden Verbindungsorgans angeordnet ist.

4. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der Verbindungsorgane langgestreckt ausgebildet und in den jeweiligen öffnungen so gelagert sind, daß die Längsachsen der zweiten Enden parallel zur Zentralachse verlaufen.

5. Flexible Kupplung nach den Ansprüchen 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen eines jeden Drehmoment-Übertragungsorgans im gleichen Winkelabstand um die Zentralachse herum angeordnet und im gleichen Abstand von dieser befindlich sind.

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6. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 5* ^ oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der Verbindungsorgane im Querschnitt zylindrisch ausgebildet sind, und daß die Öffnungen kreisförmig ausgebildet sind, und daß die zweiten elastomeren Lager jeweils im Querschnitt zylindrisch ausgebildet sind.

7. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastomere Lager jeweils abwechselnd miteinander verbundene Schichten aus elastischem Material und undehnbarem Material aufweist, wobei die innerste und die äußerste Schicht aus elastischem Material bestehen.

8. Flexible Kupplung nach Anspruch j5, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der Verbindungsorgane einen rechteckigen Querschnitt besitzen, und daß die zweiten Lager einen elastomeren Lageraufbau besitzen, der im wesentlichen rechteckig im Querschnitt ist.

9. Flexible Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Lager jeweils ein Paar elastischer Lageraufbauten aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten der zweiten Enden eines jeden Verbindungsgliedes in diametral gegenüberliegenden Stellen der jeweiligen Öffnungen angeordnet sind, wobei jedes elastomere Lager abwechselnd miteinander verbundene Schichten aus elastischem Material und undehnbarem

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Material aufweist, wobei die innerste und äußerste Schicht aus elastischem Material bestehen.

10. Flexible Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelebene zwischen den gegenüberliegenden Seiten und parallel zu diesen Seiten der ersten Enden der Verbindungsorgane durch die Zentralachse hindurchgehen und diese einschließen.

11. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das sphärische elastomere Lager einen Lageraufbau aufweist, der die ersten Enden eines der Verbindungsorgane eines jeden Paares eines Jochs umfaßt, das die Lagereinheit abstützt, und am ersten Ende des anderen Verbindungsorgans jeden Paares angeschlossen ist.

12. Flexibles Lager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraufbau einen äußeren Laufring besitzt, der an dem Joch befestigt ist, daß das Lager einen inneren Laufring besitzt, der an einem Verbindungsorgan befestigt ist, wobei das sphärische elastomere Lager zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring angeordnet ist, und ein elastomeres Lager vorgesehen 1st, welches abwechselnd miteinander verbundene Schichten aus elastischem Material und undehnbarem Material besitzt, deren innerste und äußerste Schicht aus elastischem Material besteht und am inneren bzw. am äußeren Laufring befestigt ist.

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13. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende eines der Verbindungsorgane eines jeden Paares einen zylindrischen Abschnitt aufweist, daß das erste Ende des anderen Verbindungsorgans eines jeden Paares einen Gabelkopf aufweist, und daß das sphärische Lager eine Lagereinheit umfaßt, die koaxial in dem zylindrischen Abschnitt befestigt ist, wobei die Kupplung außerdem ein Schwenkorgan aufweist, um den Gabelkopf mit der Lagereinheit zu verbinden und die Schwenkachse koaxial zu dem zylindrischen Abschnitt verläuft.

14. Flexible Kupplung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraufbau einen inneren Laufring besitzt, der an dem Schwenkorgan befestigt ist und ein sphärisches elastomeres Lager zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem inneren Laufring angeordnet ist.

15. Flexible Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das sphärische Lager abwechselnd miteinander verbundene Schichten aus elastischem Material und nicht dehnbarem Material aufweist, wobei die innerste und äußerste Schicht aus elastischem Material bestehen, und jeweils am inneren Laufring und dem zylindrischen Abschnitt festgelegt sind.

16. Flexible Kupplung nach Anspruch 13* 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse, die jedem Paar von Verbindungsorganen zugeordnet ist, radial nach der Mittelachse verläuft.

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17. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um jene Drehzahl von ersten und zweiten Drehmoment-Obertragungsorgan einstellen zu können, bei denen der erste Wirbelbzw. Platterbetrieb auftritt.

18. Flexible Kupplung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die letzterwähnten Mittel ein erstes langgestrecktes Tell umfassen, dessen eines Ende an dem ersten Drehmoment-Ubertragungsorgan derart angreift, das die Längsachse des ersten langgestreckten Teils auf die Zentralachse ausgerichtet ist, daß ein zweites langgestrecktes Teil vorgesehen ist, das mit einem Ende an dem zweiten Drehmomentübertragungsorgan derart befestigt ist, daß die Längsachse des zweiten langgestreckten Teils auf die Zentralachse ausgerichtet ist, und daß Mittel vorgesehen sind, um die anderen Enden von ersten und zweiten langgestreckten Teil so zu verbinden, daß die langgestreckten Teile relativ zueinander um den Schnittpunkt der Drehachsen der Drehmoment-Übertragungsorgane schwenkbar sind, wenn die Drehmoment-Übertragungsorgane winkelmäßig fehlausgerichtet sind.

19. Flexible Kupplung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Befestigung sphärische Lageranordnungen aufweisen, die ein sphärisches elastomeres Lager umfassen, dessen Krümmungsmittelpunkt im Schnittpunkt liegt.

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20. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsfederrate des zweiten elastoraeren Lagers um einen Punkt innerhalb des zweiten elastomeren Lagers auf der gemeinsamen Achse gemäß einer Kraft, die senkrecht zu der gemeinsamen Achse im Abstand von dem Punkt aufgebracht wird, beträchtlich steifer ist als die Rotationsfederrate des sphärischen elastomeren Lagers um den Krümmungsmittelpunkt des sphärischen Lagers.

21. Flexible Kupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsfederrate Jeder zweiten elastomeren Lageranordnung 1,000 bis 2,000 mal steifer ist als die Rotationsfederrate des sphärischen Lagers.

22. Flexible Kupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalischen Charakteristiken der sphärischen und zweiten elastomeren Lager so modifiziert werden können, daß eine vorbestimmte Bewegung gemäß vorbestimmten Scherkräften zustande kommt.

23. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Kompressivfederraten von sphärischen und zweiten elastomeren Lagern so einstellbar sind, daß der Drehzahlbereich für unterkritischen und überkritischen Betrieb der Kupplung modifiziert werden kann.

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24. Flexible Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 23» mit einem ersten Drehmoment-Ubertragungsorgan, welches um eine erste Drehachse drehbar 1st, und mit einem zweiten Drehmoment-Übertragungsorgan, das um eine zweite Drehachse drehbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um das erste und zweite Organ so zu verbinden, daß erstens die erste und zweite Achse aufeinander ausgerichtet bleiben und zweitens eine konstante Winkelgeschwindigkeit von erstem Organ um die erste Achse aufrechterhalten wird, wenn das zweite Organ sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit um die gemeinsame Achse dreht, wobei diese konstante Winkelgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, unabhängig davon, ob die ersten und zweiten Achsen aufeinander ausgerichtet oder einer Fehlausrichtung unterworfen sind, daß die Verbindungsmittel folgende Teile umfassen :

(a) Mehrere erste Verbindungsorgane mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Enden, wobei jedes erste Verbindungsorgan mit dem ersten Ende an dem ersten Drehmoment-Übertragungsorgan an einer Stelle verbunden 1st, die im radialen Abstand von der ersten Achse und im Winkelabstand von dem ersten Verbindungsorgan um diese Achse liegt.

(b) Eine gleiche Anzahl von zweiten Verbindungsorganen, die erste und zweite gegenüberliegende Enden auf weisen, wobei jedes der zweiten Verbindungsorgane mit dem ersten Ende an dem zweiten Drehmoment-Ubertragungsorgan an einer Stelle befestigt ist, die im radialen Abstand von der zweiten Achse liegt und winkelmäßig versetzt ist von den anderen

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zweiten Verbindungsorgenen, und wobei das zweite Ende eines jeden zweiten Verbindungsorgans benachbart zu dem zweiten Ende eines entsprechenden ersten Verbindungsorgans liegt.

(c) Eine gleiche Anzahl von ersten Befestigungsmitteln, die jeweils das zweite Ende eines ersten Verbindungsorgans mit dem benachbarten zweiten Ende des entsprechenden einen Endes des zweiten Verbindungsorgans verbinden, wobei jedes erste Verbindungsorgan sphärische Lager aufweist, um Kompressionskrafte zwischen den zweiten Enden der Verbindungsorgane zu absorbieren, die hiermit gekoppelt sind, wobei das Krümmungszentrum in einer Ebene liegt, die jeden Winkel halbiert, der vom Schnittpunkt von erster und zweiter Drehachse gebildet ist, wenn erstes und zweites Drehmoment-Übertragungsorgan im Winkel gegeneinander angestellt sind.

(d) Eine gleiche Anzahl von zweiten Befestigungsmitteln, um die ersten Enden des ersten Verbindungsorgans mit dem Drehmoment-Übertragungsorgan zu verbinden, wobei die zweiten Befestigungsmittel einen zweiten Lageraufbau zwischen dem ersten Ende der ersten Verbindungsorgane und dem ersten Drehmoment-Übertragungsglied aufweisen, um eine Kompressionsbelastung dazwischen zu übertragen, die von der Drehmoment-Übertragung herrührt, und um eine Scherbewegung zu erzeugen, die von der Fehlausrichtung herrührt.

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(e) Eine gleiche Anzahl von dritten Befestigungsmitteln, um die ersten Enden der zweiten Verbindungsmittel mit dem zweiten Drehmoment-Ubertragungsorgan zu verbinden, wobei die dritten Befestigungsmittel dritte Lager zwischen dem ersten Ende jedes zweiten Verbindungsorgans und dem zweiten Drehmoment-Übertragungsorgan derart aufweisen, daß eine Kompressionsbelastung dazwischen aufgenommen wird um eine Scherbewegung, die von der Fehlausrichtung herrührt, zu erzeugen.

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