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Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung mit
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zwischen einem Außenring und einem Nabenteil angeordneten, beim Übertragen
des Drehmomentes im wesentlichen auf Zug belasteten gummielastischen Elementen.
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Bei einer derartigen in der deutschen Patentanmeldung P 28 09 508
beschriebenen Kupplung sind die gummielastischen Elemente im wesentlichen radial
zwischen dem Außenring und dem Nabenteil angeordnet und sowohl im Außenring als
auch im Nabenteil zur Vermeidung von unerwünschten Biege- und Verwindungsbeanspruchungen
und daraus resultierenden Verschleißerscheinungen in Schwenklagern gelagert.
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Bei dieser Kupplung wird die übertragung des Drehmoments von der einen
Kupplungshälfte auf die andere Kupplungshälfte dadurch erreicht, daß sich diese
Kupplungshälften gegeneinander verdrehen und die gummielastischen Elemente aus der
radialen Ruhestellung verschwenkt werden. Dieses Verschwenken ist mit einer Längendehnung
der gummielastischen Elemente verbunden, die Jedoch nicht linear von der Größe des
zu übertragenden Drehmomentes abhängt, sondern im unteren Lastbereich trotz verhältnismäßig
großer Verdrehwinkel nur klein sind, so daß auch nur minimale Zugkräfte übertragenwerden.
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Es treten somit im Leerlauf und im Lastbereich mit kleinen Drehmomenten
verhältnismäßig große Drehwinkel mit äußerst geringer Lastaufnahme auf. Derartige
Drehwinkel haben eine unerwünschte Pendelbewegung zur Folge, weswegen diese Wellenkupplung
nur für Antriebe geeignet ist, die wenig im unteren Lastbereich bzw. im Leerlauf
betrieben werden. Andererseits sind elastische Wellenkupplungen der eingangs erwähnten
Art einfach im Aufbau und lassen Fluchtfehler zwischen dem antreibenden und dem
angetriebenen Teil zu; sie können zudem stoßartige Belastungen aufgrund der Eigenschaften
der verwendeten gummielastischen Elemente gut aufnehmen und dämpfen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung
der günstigen Eigenschaften die bekannte elastische Wellenkupplung der eingangs
erwähnten Art so zu verbessern, daß sich schon bei kleinen Drehwinkeln zwischen
der treibenden und der angetriebenen Kupplungshälfte verhältnismäßig große Drehmomente
übertragen lassen, so daß die Kupplung im Leerlauf einen Kupplungsdrehwinkel von
annähernd Null aufweist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Kupplung der eingangs
erwähnten Art erfindungsgemäß wenigstens zwei biegesteife, jedoch um wenigstens
einen Umlenkzapfen am Nabenteil bzw. am Außenring herumgeführte sowie an zwei mit
Abstand in Umfangsrichtung zueinander angeordnete Lagerungen am AuBenring bzw. am
Nabenteil gehaltene, gummielastische Elemente vorbestimmter Länge mit an den zwei
Lagerungen befestigten Enden aufweist. Das heißt, bei der Wellenkupplung gemäß der
Erfindung gehören zu jedem elastischen Element insgesamt drei Anlenkpunkte, von
denen sich Jeweils einer auf dem Nabenteil bzw. dem Außenring und jeweils zwei auf
dem Außenring bzw. auf dem Nabenteil befinden. Bei kleinem Drehwinkel in jeder Drehrichtung
tritt zwar bei der erfindungsgemaßen Wellenkupplung zunächst auch keine Längenänderung
der elastischen Elemente zwischen den Anlenkpunkten auf; infolge der Biegesteifigkeit
der elastischen Elemente wird Jedoch Formänderungsarbeit gelelAtet. Diese Formänderungsarbeit
führt zu einer Lastaufnahme, durch die sich ein Leerwinket weitestgehend vermeiden
läßt.
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Hierbei ist es vorteilhaft, die Enden in Schwenklagern zu lagern,
während es zur Vermeidung von Reibungsverlusten vorteilhaft
ist,
die gummielastischen Elemente um eine auf den Umlenkzapfen angeordnete drehbare
Hülse herumzuführen. Auf diese Weise werden ungünstige Beanspruchungen und Verschleiß
der gummielastischen Elemente sowie unkontrollierte Relativbewegungen weitestgehend
vermieden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine
Ansicht der erfindungsgemäßen elastischen Wellenkupplung in teilweiser Schnittdarstellung
eines gummielastischen Elementes; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I der
Fig. 1; FiR. 3 eine Ansicht einer anderen elastischen Wellenkupplung und Fi. 4 einen
Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 3 Die elastische Wellenkupplung weist ein
Nabenteil 2 mit einem vierarmigen Mitnehmerstern 4 sowie daran parallel zur Nabenachse
angeordneten Umlenkzapfen 6 auf. Auf jedem Umlenkzapfen 6 ist eine drehbare Hülse
8 angeordnet. Koaxial zum Nabenteil 2 ist ein Außenring 10 angeordnet, der mit einem
anzutreibenden oder antreibenden Maschinenteil verbunden ist.
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Seitlich am Außenring 10 sind Segmentringteile 12 mittels Schrauben
14 befestigt, die acht Ausnehmungen 16 und acht achsparallele Bohrungen 18 bilden.
Jede drehbare Hülse 8 eines Jeden Umlenkzapfens 6 ist von einem biegesteifen gummielastischen
Element 20 umgeben, das auch in seiner Ruhestellung im wesentlichen V-förmig ausgebildet
ist. Jedes Ende 22, 22a
der gummielastischen Elemente 20 ist gabelförmig
ausgebildet und weist anvulkanisierte, mit einem Schwenkzapfen 24 verbundene Laschen
26 auf. Jeder Schwenkzapfen 24 ist in einer Bohrung 18 gelagert, so daß sich die
Enden 22 der gummielastischen Elemente 20 in den Bohrungen 14 im wesentlichen reibungsfrei
verdrehen können.
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Wird am Nabenteil 2 ein Drehmoment wirksam, das über die gummielastischen
Elemente 20 den Außenring 10 mitzunehmen bestrebt ist, so werden zunächst bei kleinen
Drehmomenten die gummielastischen Elemente 20 kaum gedehnt; jedoch verändert sich
die Lage des Umlenkzapfens 6 mit der drehbaren Hülse 8 im Verhältnis zu dem gebogenen
Teil der gummielastischen Elemente 20, so daß an dieser Stelle Biegearbeit geleistet
wird. Diese Biegearbeit ist abhängig von der Biegesteifigkeit der gummielastiEchen
Elemente 20 und so bemessen, daß auch kleine Verdrehlmgswinkel des Nabenteils 2
im Verhältnis zum Außenring 10 schon zu einer Lastaufnahme führen, wodurch unerwünschte
Pendelbewegungen in diesem Lastbereich vermieden werden.
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Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführung der erfindungsgemäßen
elastischen Wellenkupplung unterscheidet sich von der Ausführung gemäß Fig. 1 und
2 dadurch, daß sich an einem Nabenteil 28 ein Flansch 30 befindet, in dem Ausnehmungen
32 und achsparallele Bohrungen 34 angeordnet sind. Ein Außenring 36 ist mit Umlenkzapfen
38, auf denen drehbare Hülsen 40 stecken, versehen. Um diese drehbaren Hülsen 40
sind biegesteife, gummielastische, im wesentlichen hufeisenförmige Elemente 42 herumgelegt
und weisen ebenfalls wie in dem oben bezeichneten Ausführungsbeispiel an ihren gabelförmigen
Enden 44, 44a Laschen 46 auf. Diese Laschen 46 stehen mit Schwenkzapfen 48 in Verbindung,
die in den achsparallelen Bohrungen 34 gelagert sind. Die Wirkungsweise dieser Ausführung
ist die gleiche wie die gemäß Fig. 1 und 2.