DE3038506C2 - Elastic shaft coupling - Google Patents

Elastic shaft coupling

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DE3038506C2 DE19803038506 DE3038506A DE3038506C2 DE 3038506 C2 DE3038506 C2 DE 3038506C2 DE 19803038506 DE19803038506 DE 19803038506 DE 3038506 A DE3038506 A DE 3038506A DE 3038506 C2 DE3038506 C2 DE 3038506C2
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/78—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings

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Description

steht.stands.

5. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Mate-5. Elastic shaft coupling according to claims 1 to 4, characterized in that the material

Sowohl im Automobil- als auch im Maschinenbau wird sehr oft der Einsatz von elastischen Wellenkupplungen mit stark progressiver Kennlinie erforderlich, um zum einen hochfrequente Schwingungen mit niedrigen Amplituden gut dämpfen und zum anderen die Dimensionierung der Kupplung bei den maximal auftretenden Kräften möglichst in vertretbarem Rahmen halten zu können.The use of elastic shaft couplings is very common in both automotive and mechanical engineering with a strongly progressive characteristic curve required, on the one hand, to high-frequency vibrations with low Attenuate the amplitudes well and, on the other hand, the dimensioning of the coupling for the maximum occurring To be able to keep forces within reasonable limits.

Durch die DE-OS 27 05 598 ist bereits eine elastische Gelenkscheibe für Wellenkupplungen bekannt. Diese besteht im wesentlichen aus um eine Gelenkscheibenachse achsparailel angeordneten metallischen Büchsen,From DE-OS 27 05 598 an elastic flexible disk for shaft couplings is already known. These consists essentially of metallic bushes arranged axially parallel around a flexible disk axis,

wegzulassen würde jedoch ohne wertere konstruktive Maßnahmen zu einer unzulässigen Schwächung der Wellenkupplung führen.omitting it would, however, without further constructive measures, lead to an inadmissible weakening of the Lead shaft coupling.

Im Gegensatz dazu hat es sich gezeigt, daß die Umkehrung der Elastizitäten zu einer befriedigenden und vor allem nicht aufwendigen Wellenkupplung führt, da weicher Gummi Zugspannungen besser aufnehmen kann als ein harter Gummi. Somit wird eine optimal für beide auftretenden Spannungen ausgelegte Kupplung geschaffen. Bevorzugt verlaufen dabei die Zonen der Elastomere unterschiedlicher Elastizität zwischen jeweils zwei Verbindungskörpern hintereinander. Durch den Erfindungsgedanken kann man insbeson-In contrast, it has been shown that the reversal of elasticities leads to a satisfactory and Above all, it does not lead to an expensive shaft coupling, since softer rubber absorbs tensile stresses better can be considered a hard rubber. This results in a coupling that is optimally designed for both voltages that occur created. The zones of the elastomers of different elasticity preferably run between each two connecting bodies in a row. The idea of the invention allows in particular

die paarweise von Fadenwickeln umschlungen und zu- 60 dere den Anforderungen an die Wellenkupplung gesammen mit diesen in einem elastomeren Werkstoff ein- recht werden, die z. B. drehrichtungsabhängig arbeitet, gebettet sind. Innerhalb der Büchsen sind weitere, vom
Durchmesser her gesehen, kleinere Büchsen, die zurwhich are wrapped in pairs of thread laps and also meet the requirements of the shaft coupling together with these in an elastomeric material. B. works depending on the direction of rotation, are embedded. Inside the cans are more, from
In terms of diameter, smaller bushings that are used for

Aufnahme von Schraubenbolzen oder dergleichen die-Recording of screw bolts or the like

Im Falle nur einer Drehrichtung kann man dann die Elastomersäulen aus Elastomeren herstellen, deren Elastizität, in Drehrichtung gesehen, abnehmend ist, um soIn the case of only one direction of rotation, the elastomer columns can then be made from elastomers, the elasticity of which seen in the direction of rotation, is decreasing, so

nen, vorgesehen, derart, daß diese inneren Büchsen ex- 65 eine progressive Kennlinie zu erhalten. Tritt der zuerstnen, provided in such a way that these inner sleeves ex- 65 obtain a progressive characteristic. Come first

zentrisch zu den äußeren liegen. Im verbleibenden grö- genannte Fall ein, liegen, bei Verwendung von zwei un-centric to the outer ones. In the remaining largest case, if two un-

ßeren Teil des zwischen innerer und äußerer Büchse gebildeten Raumes erstreckt sich ein Elastomerkörper.An elastomer body extends over the outer part of the space formed between the inner and outer bushes.

terschiedlichen Elastomeren, drei, in Umfangsrichtung gesehen, übereinanderliegende Schichten vor, die so an-different elastomers, three layers, seen in the circumferential direction, one on top of the other, which

geordnet sind, daß die Elastizität der Säulen in ihren den Hülsen zugewandten Bereichen niedriger als in ttiren mittleren Bereichen ist.are ordered that the elasticity of the columns in their den Areas facing the pods lower than in ttiren middle areas is.

Einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäß sind die Hülsen vorzugsweise aus herstellungstechnischen Gründen von einem ringförmigen Elastomerkörper niedriger Elastizität umgeben. Zur weiteren positiven Beeinflussung der Kennlinie der erfindungsgemäßen Wellenkupplung wird vorgeschlagen, in an sich bekannter Weise etwa parallel zur Mittelachse der Wellen- to kupplung verlaufende Ausnehmungen vorzusehen, die jedoch ausschließlich im Bereich der höheren Elastizität der Säulen angeordnet sind. In diese Ausnehmungen kann dann, in Umfangsrich*.ung gesehen, wenigstens eine Erhebung, die vorzugsweise aus dem gleichen Mate- t5 rial wie der die Hülsen umgebende Teil der Säulen besteht, in Richtung auf die benachbarte Hülse hineinragen, um somit bei hochfrequenten Schwingungen schneller an den gegenüberliegenden Elastomerteilen niedriger Elastizität zur Anlage zu kommen.According to a further embodiment of the invention, the sleeves are preferably made of manufacturing technology Foundations surrounded by an annular elastomer body of low elasticity. For further positive Influencing the characteristic curve of the shaft coupling according to the invention is proposed in a manner known per se Way to provide recesses running approximately parallel to the central axis of the shaft coupling however, they are arranged exclusively in the area of the higher elasticity of the columns. In these recesses can then, seen in the circumferential direction, at least one elevation, which is preferably made of the same material rial like the part of the columns surrounding the sleeves, protrude in the direction of the adjacent sleeve, in order to get faster on the opposite elastomer parts in case of high-frequency vibrations low elasticity to come to the plant.

Als bevorzugte Materialien für die Säulen kommen Elastomere mit Shore Härte (A) 70—85 (niedrige Elastizität) und Shore Härte (A) 50—70 (hohe Elastizität) zur Anwendung.The preferred materials for the columns are elastomers with Shore hardness (A) 70-85 (low elasticity) and Shore hardness (A) 50-70 (high elasticity) are used.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Materialien unterschiedlicher Elastizität durch Vulkanisation miteinander verbunden sind. Dies kann z. B. so geschehen, daß die Hülsen mit einem Rohling niedriger Elastizität umgeben und mit dem zwischen den beiden korrespondierenden Hülsen eingespritzten oder verdrängten Elastomeranteil hoher Elastizität gleichzeitig vulkanisiert werden. Ebenfalls möglich ist, einen mit entsprechenden Ausnehmungen zur Aufnahme der Hülsen versehenen Grundkörper aus Elastomermaterial hoher Elastizität herzustellen und dann in die Ausnehmungen die bereits mit dem Elastomermaterial niedriger Elastizität umgebenen und vorzugsweise ausvulkanisierten Hülsen einzupressen. Beide Varianten sind möglich, wobei jedoch das gleichzeitige Vulkanisieren der beiden Elastomere in einem Arbeitsgang aus herstellungstechnischen Gründen durch die Verwendung von nur einer Form bevorzugt wird.Another preferred feature of the invention is to be seen in the fact that the materials are different Elasticity are linked by vulcanization. This can e.g. B. done so that the sleeves with surrounded by a blank of low elasticity and with the one between the two corresponding sleeves injected or displaced elastomer content of high elasticity are vulcanized at the same time. Likewise is possible, a base body provided with corresponding recesses for receiving the sleeves Produce elastomer material of high elasticity and then into the recesses that are already made with the elastomer material to press in sleeves surrounded by low elasticity and preferably vulcanized out. Both Variants are possible, but the simultaneous vulcanization of the two elastomers in one operation is preferred due to the use of only one mold for manufacturing reasons.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenThe invention is illustrated in the drawing and is described in more detail below. Show it

Fig. la, b unterschiedliche Ausgestaltung an der erfindungsgemäßen Wellenkupplung.Fig. La, b different embodiment of the invention Shaft coupling.

Die in F i g. la dargestellte elastische Wellenkupplung 1 besteht im wesentlichen aus zylindrischen Hülsen 2, die etwa in Ringform um die Mittelachse 3 der Wellenkupplung 1 angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Hülsen 2 erstreckt sich eine Elastomersäule 4-. Diese besteht aus zwei Elastomeren unterschiedlicher Elastizität, die, in Umfangsrichtung gesehen, derart übereinander angeordnet sind, daß im Randbereich 5 der Hülsen 2 Elastomermaterial 6 niedriger Elastizität (Shore Härte (A) 80) vorhanden ist, während der Restoder mittlere Bereich 7 aus Elastomermaterial hoher Elsatizität (Shore Härte (A) 60) besteht. Um eine einfache Herstellung zu erhalten, ist das Elastornermaterial 6 ringförmig ausgebildet und umgibt die Hülse 2. Aus- eo schließlich im mittleren Bereich 7 ist eine Ausnehmung 8 eingebracht, durch welche die Kennlinie der Wellenkupplung 1 positiv beeinflußt werden kann.The in F i g. la illustrated elastic shaft coupling 1 consists essentially of cylindrical sleeves 2, which are approximately in a ring shape around the central axis 3 of the shaft coupling 1 are arranged. Between every two neighboring ones Sleeves 2 extends an elastomer column 4-. This consists of two different elastomers Elasticity, which, seen in the circumferential direction, are arranged one above the other in such a way that in the edge region 5 the sleeves 2 elastomer material 6 low elasticity (Shore hardness (A) 80) is present, while the rest or middle area 7 consists of elastomer material of high elasticity (Shore hardness (A) 60). To a simple one To obtain production, the elastomer material 6 is ring-shaped and surrounds the sleeve 2. Auseo Finally, in the middle area 7, a recess 8 is made, through which the characteristic curve of the shaft coupling 1 can be positively influenced.

Die in Fig. Ib abgebildete Wellenkupplung 9 besteht, ähnlich wie in Fig. la dargestellt, aus zylindrisehen Hülsen 2. Diese werden von etwa ringförmigem Elastomermaterial 6 niedriger Elastizität umgeben. Im Restbereich 7 ist ebenfalls eine Ausnehmung 8 eingebracht, wobei jedoch hier eine Erhebung 10 aus Elastomermaterial niedriger Elastizität, welche aus dem Elastomermaterial 6 herausgeformt ist, in Richtung aut die benachbarte Hülse in die Ausnehmung 8 hineinragt. Durch diese Maßnahme wird eine noch progressivere Kennung der Wellenkupplung 9 im Gegensatz zur Wellenkupplung 1 (Fig. la) erreicht da bei Belastung die Erhebungen 10 schneller an dem an der benachbarten Hülse 2 befindlichen Elastomermaterial 6 niedriger Elastizität zur Anlage kommt.The shaft coupling 9 shown in Fig. Ib consists, similar to that shown in Fig. La, from cylindrical view Sleeves 2. These are surrounded by approximately annular elastomer material 6 of low elasticity. in the Remaining area 7 is also provided with a recess 8, but here an elevation 10 made of elastomer material low elasticity, which is formed from the elastomer material 6, in the direction of aut the adjacent sleeve protrudes into the recess 8. This measure makes it even more progressive The identifier of the shaft coupling 9, in contrast to the shaft coupling 1 (Fig. La), reaches the under load Elevations 10 more quickly on the elastomer material 6 of lower elasticity located on the adjacent sleeve 2 comes to the plant.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elastische Wellenkupplung zur Verbindung zweier Wellen, bestehend aus einer Vielzahl zur wechselseitigen Befestigung von Wellenenden bestimmter Verbindungskörper, die insbesondere durch-im wesentlichen zylindrische Hülsen gebildet sind, zwischen denen sich Elastomersäulen unter-1. Elastic shaft coupling for connecting two shafts, consisting of a large number of mutual fastening of shaft ends of certain connecting bodies, in particular are formed by - essentially cylindrical sleeves, between which elastomer columns under- Da diese Wellenkupplung radial nicht vorgespannt ist, treten im Betriebszustand Druck- und Zugspannungen in den einzelnen Säulen auf, die zum einen durch die Federwickel (Zugspannung) und zum anderen durch das Elastomermaterial (Druckspannung) übertragen werden. Die Nachteile bei einer solchen Konstruktion sind darin zu sehen, daß zum einen viele Teile vorhanden sind, die eine relativ aufwendige Herstellung der Gelenkscheibe erwarten lassen, und zum anderen aufgrundSince this shaft coupling is not preloaded radially, occur in the operating state compressive and tensile stresses in the individual columns, which on the one hand by the Spring coil (tensile stress) and on the other hand through the elastomer material (compressive stress) are transmitted. The disadvantages of such a construction can be seen in the fact that, on the one hand, there are many parts are, which lead to expect a relatively complex production of the flexible disk, and on the other hand due to schiedhcher Elastizität erstrecken, dadurch ge- ίο zweier ineinanderliegeisder Büchsen relativ große Ab-of different elasticity, which means that two nested bushings have relatively large kennzejchnet, daß die Elastizität der Elastomersäulen (4) im Randbereich {5) der Hülsen (2) niedriger ausgebildet ist während der mittlere Bereich-(7) der Säulen (4) eine höhere Elastizität aufweist. denotes that the elasticity of the elastomer columns (4) in the edge area {5) of the sleeves (2) is formed lower while the middle area- (7) the column (4) has a higher elasticity. 2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Elastomersäulen.(4) in an sich bekannter Weise im wesentlichen parallel zur Mittelachse (3) der Wellenkupplung Vermessungen erfordern.2. Elastic shaft coupling according to claim 1, characterized in that in the elastomer columns. (4) measurements in a manner known per se, essentially parallel to the central axis (3) of the shaft coupling require. Ferner ist der OE-OS 23 53 303 eine elastische Wellenkupplung zu entnehmen, deren elastomere Bereiche durch Schnittfasern verstärkt sind. Diese sollen derart in s eine Form beziehungsweise in die Elastomennasse eingelagert werden, daß sie, in Umfangsrichtung gesehen, in gleichen Richtungen ausgerichtet sind. Dadurch soll in Umfangsrichtung eine hohe Druckfestigkeit sowie Axialrichtung eine hohe Biegsamkeit erzielt werden.Furthermore, the OE-OS 23 53 303 is an elastic shaft coupling can be seen, the elastomeric areas of which are reinforced by cut fibers. These should be in s a form or embedded in the elastomer mass that, viewed in the circumferential direction, are oriented in the same directions. This should have a high compressive strength in the circumferential direction as well A high degree of flexibility can be achieved in the axial direction. laufende und ausschließlich im Bereich (7) deriiöhe- 20 Hier werden nur sehr geringfügige Elastizitätsänderunren Elastizität angeordnete Ausnehmungen (8) vor- gen durch die unterschiedliche Faserausrichtung in den gesehen sind. einzelnen, aus gleichem Eiastomermaleria! bestehendenongoing and exclusively in the area (7) of the height. There are only very slight changes in elasticity here Recesses (8) arranged elasticity are primarily due to the different fiber orientations in the are seen. individual, from the same egg astomer maleria! existing 3. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 2, Schichten erreicht.3. Elastic shaft coupling according to claim 2, layers achieved. dadurch gekennzeichnet, daß, in Umfangsrichtung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elasti-characterized in that, in the circumferential direction, the object of the invention is to provide an elastic gesehen, wenigstens eine Erhebung (10) in Richtung 25 sehe Wellenkupplung mit progressiver Kennlinie mit auf die benachbarte Hülse (2) in die Ausnehmung (8) einfachen Mitteln konstruktiv zu verbessern, wobei dieseen, at least one elevation (10) in the direction 25 see shaft coupling with progressive characteristic on the adjacent sleeve (2) in the recess (8) to improve simple means constructively, the Elastomersäulen die im Betriebszustand auftretenden Druck- und insbesondere Zugspannungen über die gesamte Lebensdauer der Kupplung unbeschadet, d. h. oh-Elastomer columns the compressive and especially tensile stresses occurring in the operating state over the entire Life span of the coupling undamaged, d. H. Oh- dem gleichen Elastomermaterial wie der die Hülsen 30 ne durch die relativ selten auftretenden hochfrequenten (2) umgebende Teil (6) der Elastomersäulen (4) be- Schwingungen zerstört werden, aufnehmen können.the same elastomer material as the sleeves 30 ne due to the relatively seldom occurring high frequency (2) surrounding part (6) of the elastomer columns (4) to destroy vibrations. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elastizität der Elastomersäulen im Randbereich der Hülsen niedriger ausgebildet ist, während der mitt-This object is achieved according to the invention in that the elasticity of the elastomer columns in the edge area of the sleeves is lower, while the middle rialien unterschiedlicher Bastizität durch Vulkanisa- 35 lere Bereich der Säulen eine höhere Elastizität aufweist, tion miteinander verbunden sinn. Durch diese Maßnahmen werden die angestrebten Verrials of different basticity due to the vulcanized area of the pillars have a higher elasticity, tion connected to each other meaning. Through these measures, the desired Ver besserungen an der Wellenkupplung erreicht, wobei esImprovements to the shaft coupling achieved, with it dem Fachmann überlassen bleibt, für den entsprechenden Anwendungsfall auch die entsprechenden Elasto-40 mere unterschiedlicher Elastizität zu verwenden, umIt is left to the expert to choose the appropriate Elasto-40 for the respective application mere of different elasticity to use Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupp- den gewünschten Dämpfungseffekt zu erreichen, lung zur Verbindung zweier Wellen, bestehend aus ei- Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung gegen-The invention relates to an elastic shaft coupling to achieve the desired damping effect, development for connecting two shafts, consisting of a- Advantages of the coupling according to the invention against ner Vielzahl zur wechselseitigen Befestigung von WeU über dem Stand der Technik sind darin zu sehen, daß bei lenenden bestimmter Verbindungskörper, die insbeson- Verwendung von Fadenwickeln gemäß der DE-OS dere durch im wesentlichen zylindrische Hülsen gebildet 45 27 05 598, diese bei extremen Belastungen einreißen und sind, zwischen denen sich Elastomersäulen unterschied- so innerhalb kurzer Zeit zerstört werden. Diese allein licher Elastizität erstrecken.ner variety for the mutual attachment of WeU over the state of the art can be seen in the fact that at lenenden certain connecting body, the particular use of thread windings according to DE-OS which are formed by essentially cylindrical sleeves 45 27 05 598, which tear under extreme loads and between which elastomer columns differ - are destroyed within a short time. This alone Licher elasticity extend. hineinragtprotrudes 4. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Erhebung (10) aus4. Elastic shaft coupling according to claim 3, characterized in that the elevation (10) from
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