DE3044415C2 - Elastische Kupplung zur Übertragung einer Drehbewegung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf e.'ne elastische Kupplung zur Übertragung einer Drehbewegung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Kupplung ist aus der US-PS 23 31 781 bekannt. Dort besitzt das eine Kupplungsteil einen großen Durchmesser mit einer scheibenförmigen Vertiefung, deren Schulterfläche entweder zylindrisch ist oder mehrere nach innen ragende Abschnitte mit Kreisflächenabschnitten entsprechend kleineren Durchmessers aufweist An dieser bzw. an diesen Flächer, liegt die Außenstirnfläche des eingesetzten flexiblen, scheibenförmigen Verbindungsgliedes mit entsprechenden Abschnitten an. Das andere Kupplungsglied mit kleinerem Durchmesser als das Verbindungsglied besitzt einen

Zapfenansatz, der in die zenrtrale Öffnung des Verbindungsgliedes mit entsprechender Paßgenauigkeit und Paßabschnitten am Verbindungsglied oder auf dem Zapfenansatz eingreift Hierbei muß also jedes Kupplungsteil Paßflächtn aufweisen, und das Verbindungsglied muß außen und innen paßgenau bearbeitet bzw. hergestellt sein. Die Verbindung der beiden Kupplungsteile erfolgt über Verschraubungen zwischen den Kupplungsteilen und dem Verbindungsglied, die wechselweise angeordnet sind.

Weiterhin ist aus der DE-OS 26 45 600 eine Kupplung bekannt, bei der die Zentrierung durch Zentrierscheiben erfolgt, die paßgenau in die Kupplungsteile eingesetzt sind und in denen wiederum paßgenau die Verbindungsschrauben eingesetzt werden. Auf die Schrauben-Schäfte aufgeschobene Hülsen durchsetzen das Verbindungsglied. Hierbei muß bzw. miksen also jedes Kupplungsteil, jede Zentrierscheibe am Außenrand sowie deren Bohrungen, die Hülsen und die Bohrungen des flexiblen Verbindungsgliedes paßgenau hergestellt werden.

Mit der vorliegenden Erfindung soll demgegenüber die Aufgabe gelöst werden, eine Kupplung der genannten Art so auszubilden, daß sie einfacher und wirtschaftlicher herstellbar ist und trotzdem eine hohe Zentrierge-. nauigkeit und eine möglichst geringe Unwucht erreicht

so wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.

Mit der Erfindung kann man also zum einen die Kupplungsteile genau gleich ausbilden, d. h. es muß nur noch ein einziges Kupplungsteil hergestellt werden, zum anderen muß das Verbindungsglied nur noch etweder am Außenumfang oder an der Innenfläche paßgenau hergestellt werden, so daß nur eine einzige Paßfläche bearbeitet werden muß.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Äusführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung im Längsmittelschnitt, F i g. 2 die Kupplung gemäß F i g. 1 in Draufsicht auf deren linke Seite,

F i g. 3 eine Kupplung mit einem austauschbaren Mittelteil,

. Fig.4 die Verbindungspartie einer Kupplung mit seitlichen Paßteilen im Teilschnitt,

F i g. 5, 6 und 7 Alternativ-Lösungen zur Einzelheit gemäß F i g. 4.

Fig.8 ein anderes Ausführungsbeispiel im Teilschnitt,

Fig.9 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Teilschnitt,

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Teilschnitt und

F i g. 11 einen Teilschnitt durch die Kupplung gemäß F i g. 10 entsprechend der Schnittlinie 13'-13'.

Gemäß F i g. 1 und 2 besteht die Kupplung aus einem ersten Kupplungsteil 13, das hier als Ring ausgebildet ist und einem mit ihm verbundenen zweiten Kupplungsteil

14 hier in Form einer Nabe, und es zeigt die obere Hälfte von F i g. 1 die Verbindung des nachgiebigen Verbindungsmittels 15 mit der Nabe 14 und die untere Hälfte der Verbindung des Verbindungsmittels mit dem Ring 13.

Jede Verbindung beinhaltet eine Schraube 16, die eine Buchse 17 in einer Bohrung im Verbindungsmittel 15 durchsetzt Zur Befestigung dient eine Mutter 18.

Jede der Lamellen, die das nachgiebige Verbindungsmittel bilden, ist zumindest an den Stellen 20 mit Kreisbogenabschnitten versehen, die genau in die nachfolgend beschriebenen Ausnehmungen sowohl im Ring 13 als auch in der Nabe 14 passen. Außerdem sind genau auf einem Teilkreis liegende Bohrungen 21 für die Buchsen 17 angebracht Der Teilkeis ist natürlich konzentrisch zur Längsmittelachse durch die Kupplung.

Wie erwähnt sind die Stirnseiten von dem Ring 13 und der Nabe 14 der entsprechenden Kupplungsteile mit je einer Vertiefung versehen, deren jede etwa die Hälfte des Lamellenstapels aufnehmen kann, der das nachgiebige Verbindungsmittel 15 bildet Der Innenumfang der Vertiefung ist so gewählt daß der Lamellenkörper an den Stellen 20 mit einem Haftsitz oder einem leichten Preßsitz in die jeweilige Vertiefung paßt

Da die Außenränder von Ring und Nabe an sich einander überlappen, sind sie in entsprechenden Intervallen ausgeschnitten. Hierdurch sind kreisbogenförmige, in axialer Richtung hervorstehende Segmente 23 am Ring und 22 an der Nabe gebildet, zwischen denen am Umfang jeweils ein kleiner Spalt offen bleibt (F i g. 2).

Der aus den Lamellen gebildete nachgiebige Körper

15 ist alternierend zwischen Ring und Nabe an jeweils einer Stelle eingepaßt die derjenigen benachbart ist, an der er mit dem zugehörigen Flansch verbunden ist Somit bleibt die volle axiale und winkelige Freiheit erhalten.

Auf diese Weise liegt das Zwischenstück genau an der vorgesehenen Stelle sowohl in bezug auf das treibende als auch in bezug auf das angetriebene Kupplungsteil. Der besondere Vorteil dieser Lösung besteht, abgesehen von Verschleißfreiheit, darin, daß die Paßflächen sehr kostengünstig zu fertigen sind. Die bearbeiteten Paßflächen machen die Anwendung irgendwelcher »Hilfsmittel« zwischen Flansch und Schraube bzw. Schraube und Buchse sowie zwischen Buchse und Lamellen überflüssig. Vielmehr ist ein zufriedenstellender Betrieb sogar dann möglich, wenn zwischen den genannten Stellen ein Spiel vorhanden ist.

Diese Vorrichtung läßt sich in axialer Richtung zusammenbauen, wenn entweder ein Ring 13 mit getrenntem Mittelteil (nicht dargestellt) oder eine Paßscheibe verwendet wird, wie sie in F i g. 3 mit 24 bezeichnet ist Diese Paßscheibe kann so gestaltet sein, daß sie an dem Flansch der treibenden oder der angetriebenen Nabe befestigt ist Die Befestigung erfolgt durch Schrauben 27, welche Bohrungen 25 durchsetzen, und durch deren in passender Reihenfolge durchgeführtes Anziehen de·- Zusammenbau vollzogen wird.

Nach diesem Ausführungsbeispiel trägt die Paßscheibe 24 das nachgiebige Verbindungsmittel 15 und weist Vorspränge in Form von Kreisbogenabschnitten auf, wie dies in Verbindung mit F i g. 1 und 2 bereits beschrieben wurde. Jedoch bildet hier die Paßscheibe 24 den Endflansch der Nabe. Die Paßscheibe 24 ist durch die erwähnten Schrauben 27, die sich in die Gewindebohrungen 25 in der Scheibe 24 erstrecken, an dem Flansch 26 des zugehörigen Kupplungsteiles befestigt Ferner durchsetzen Schrauben 16 Bohrungen 28 in der Scheibe 24.

Bei diesem wie bei den noch zu beschreibenden Beispielen sind am Umfang der Flansche zu den Kupplungsteilen 13 und 14 aufeinanderfolgende Partien um jeweils einen bestimmten Winkel gegeneinander derart versetzt daß sie ineinander greifen. Bei Bruch des elastischen Gliedes haken entsprechende Kqnten der gegeneinander versetzten Partien gegenseitig ein und ermöglichen so einen Notbetrieb. Mit Ausnahme der Beispiele nach den F i g. 10 und 11 überdecken bei allen sonstigen Beispielen die gegeneinander versetzten Partien 22 und 23 bis auf die zu vernachlässigenden Spalte vollständig den Umfang des elastischen Verbindungsmittels 15 und bilden derart einen Schleuderschutz; sofern das Verbindungsmittel bricht kann keines seiner Bruchstücke nach außen geschleudert werden.

Gemäß F i g. 3 weist der Flansch 26 eine sich in axialer Richtung erstreckende, zylindrische Paßfläche 30 auf, die den Sitz für eine ihr entsprechende Paßfiäche 31 an der Paßscheibe 24 bildet deren Lage damit eindeutig bestimmt ist.

Außerdem befindet sich auf jeder Schraube 16 eine Scheibe 33, die in einer Vertiefung 32 in der betreffenden Flanschscheibe liegt und die nicht die betreffende Schraube berührt. Im Notfalle kann dank dieser in der Vertiefung liegenden Scheiben der Beirieb aufrechterhalten werden, da dann die Scheiben sich gegen die entsprechenden Partien der Vertiefungen legen. Um Funkenbildung zu vermeiden, können die Scheiben aus einem anderen Material als Stahl bestehen.

F i g. 4 zeigt eine Ausgestaltung, bei der an den Komponenten 13 und 14 seitliche Paßteile 35 und 34 angebracht sind. Diese Paßteile haben gegenüber dem nachgiebigen Verbindungsmittel die gleiche Passung, wie sie bei der Erläuterung zu F i g. 1 und 2 im Zusammenhang mit den Kupplungsteilen 13 und 14 beschrieben wurde. Die Paßteile haben Ringform und ruhen auf dem jeweils zugehörigen Kupplungsteil auf Paßflächen, weiche Schultern 29 bilden, wob?i Haft- oder Festsitzpassung angewandt wird. Die Buchse 17 dient somit lediglich dazu, die einzelnen Bestandteile als eine Baueinheit zusammenzuhalten, ski soll jedoch nicht die Lage der Einzelteile bestimmen.
Die Ausgestaltung nach F i g. 5 ähnelt derjenigen nach F i g. 4; jedoch ruhen hier seitliche Paßteile 36 und 37 in Ausnehmungen 38 und 39 in den Kupplungs'.cilen 13 und 14. Die Paßteile erstrecken sich in axialer Richtung über die Enden der Kupplungsteile hinaus, so daß das nachgiebige Verbindungsmittel außerhalb der Flansehe an den Kupplungsteilen liegt. Die Paßteile liegen mit den vorerwähnten Passungen in den Ausnehmungen 38 und 39, wodurch eine genaue Lage gewährleistet ist.

Die F i g. 6 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung wie F i g. 5, jedoch ist anstelle der Schraube 16 eine Schraube 41 angewandt, die durch eine Bohrung in dem Kupplungsteil 13 ragt und in ein Gewinde in der Buchse 7 geschraubt ist. wodurch die Einrichtung zusammengehalten wird. Die seitlichen Paßteile haben auch hier Ringform und sind in gleicher Weise befestigt, wie dies bereits in Ziiammenhang mit Fig.4 erläutert wurde. Gegenüber K i g. b zeigt F i g. 7 eine Ausgestaltung, die sich nur dadurch von den vorherigen unterscheidet, daß die seitlichen Paßteile 42 und 43, ähnlich wie bei F i g. 5, in die Kupplungsteil 14 und 13 eingelassen sind.

Gemäß F i g. 9 sind Ringe 44 und 45 auf die Umfangsflächen der betreffenden Flansche aufgeschrumpft und so bearbeitet, daß der Umriß des nachgiebigen Verbindungsmittels 15 sich einlegen läßt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für den nachträglichen Einbau in vorhandene Kupplungen bestimmt.

Fig. 9 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung, wonach seitliche Paßteile 46a und 47a an den Umfangs· (beispielsweise F i g. 11) des Teilkreises der das Dehmoment übertragenden Mittel (beispielsweise Schrauben 16 mit Buchse 4; 17) liegen.

iiacnen uer riariscne ues jeweiligen p^uppiüiigMcncs it und 13 angebracht sind. Ein Schenkel des jeweiligen Paßteiles verläuft parallel zu der jeweiligen, von der Trennebene der Kupplung wegweisenden Flanschfläche und ist mit Schrauben 16 befestigt. Nach Herausnehmen dieser Schrauben in axialer Richtung läßt sich gegebenenfalls das nachgiebige Verbindungsmittel austauschen.

In den Fig. IOund 11 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das von den vorstehend beschriebenen etwas abweicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Flansch 46 an der Nabe 14 ein näher zur Drehachse gelegenes hervorstehendes Paßteil 47 auf, das so bearbeitet ist, daß seine bearbeitete Fläche genau der Innenbohrung des nachgiebigen Verbindungsmittels 48 entspricht. In F i g. 11 sind am Paßteil 47 drei derartige Paßflächen gegenüber Bereichen 20 dargestellt. In analoger Weise hat der Flansch 50 am Ring 13 drei Vorcnrnntia ^i /jie in 3XJaJ^r Richtun*⁷ über dis Flsnschflächc vorstehen und deren Paßflächen ebenfalls so bearbcitct sind, daß sie genuu in die Bohrung des elastischen Verbindungsmittels 48 passen. Auch die drei Vorsprünge 51 sind gleichmäßig über den Umfang des Berührungskreises verteilt, und es liegt immer jeweils eine Paßfläche am Vorsprung 51 genau in der Mitte zwisehen zwei Paßflächen an dem Paßteil 47; mit anderen Worten folgen also die Paßflächen an dem Paßteil 47 und an den Vorsprüngen 51 alternierend aufeinander. Die hier erwähnten Paßflächen zwischen dem Paßteil 47 bzw. den Vorsprüngen 51 und dem nachgiebigen Verbindungsmittel 48 entsprechen den Bereichen 20 gemäß Fig. 2.

Allen beschrieoenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist gemeinsam, daß die zentrierenden Bereiche 20 zwischen dem elastischen Verbindungsmittel 15 bzw. 48 und den jeweiligen Kupplungsteilen 13, 14 zwar in der Nähe der das Drehmoment übertragenden Teile der Kupplung, z. B. Schraube 16 mit Buchse 4; 17, liegen, daß diese zentrierenden Bereiche aber technologisch von den das Drehmoment übertragenden Teilen getrennt sind Nach den bevorzugten Ausführungsbeispielen sind diese zentrierenden Bereiche 20 um gleiche Zentriwinkel über den Umfang der Kupplung verteilt und alternierend derart aufeinanderfolgend angeordnet, daß jeweils einem dem Kupplungsteil 13 zugeordneten Bereich 20 ein dem Kupplungsteil 14 zugehörender Bereich 20 folgt. Je nach dem gewählten Beispiel kanr. der Bereich 20 radial außerhalb (z. B. F i g. 2) oder innerhalb Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elastische Kupplung zur Übertragung einer Drehbewegung, bestehend aus zwei Kupplungsteilen mit je einem scheibenförmigen Flansch, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jeder Flansch mehrere am Umfang verteilt vorgesehene Zentrierelemente mit axial vom Flansch abstehenden Zentrierflächen besitzt, wobei ferner die Zentrierflächen je Flansch auf einem zur Drehachse konzentrischen Kreis liegen, sowie mit einem scheibenförmigen flexiblen Verbindungsglied, dais zwischen den Kupplungsteilen angeordnet ist und — abwechselnd mit Umfangsflächen an den Zentrierflächen der beiden Kupplungsteile anliegend — die beiden Kupplungsteile zentriert, wobei das 'Verbindungsglied auf einem Kreis verteilte Öffnungen aufweist, durch die Befestigungsmittel hindurchgreifen, von denen abwechselnd das eine den einen und das folgende den anderen Kupplungsteil mit dem flexiblen Verbindungsglied verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zcntrierelerr.snte (22, 23) als nach Art einer Klauenkupplung ineinandergreifende Segmente ausgebildet sind und die Zentrierflächen der Zentrierelemente (22, 23) beider Kupplungsteile (13,14) auf einem gemeinsamen, zur Drehachse konzentrischen Kreis angebracht sind, auf dem auch die zentrierenden Umfangsflächen des Verbindungsgliedes (15) liegen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (15) auf seiner äußeren U'nfangsfläche eine der Anzahl der vorhandenen Zentrierelemente (22. 23) entsprechende Anzahl von Kreisflächenabschnitten (20) aufweist und daß jedes Zentrierelement (22 23) eine entsprechende Anzahl von Kreisflächenaoschnitten besitzt, die mit je einer der Kreisflächenabschnitte (20) des Verbindungsgliedes (15) korrespondiert.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (15) eine durch eine innere Umfangsfläche gebildete zentrale Öffnung aufweist und daß jedes Zentrierelement (47, 5t) eine entsprechend gebogene Außenfläche aufweist, die mit der inneren Umfangsfläche des Verbindungsgliedes (15) korrespondiert.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierflächen der Zentrierelemente (22,23,47,51) und des Verbindungsglieds (15) durch einen Haft- oder Preßsitz miteinander verbunden sind.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierefcmente (22, 23) wenigstens eines Kupplungsteils (13 und/ oder 14) an einem Paßteil (24,34, 35, 36, 37, 42, 43, 44,45, 46a, 47a) vorgesehen sind, das an dem zugehörigen Kupplungsteil (13 und/oder 14) befestigt ist bzw. sind.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßteile (34,35) ringförmig ausgebildet sind.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßteile (34, 35) auf eine entsprechend ausgebildete Außenfläche des zugeordneten Flansches (13 und/oder 14) aufgeschrumpft sind.

8. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kupplungsteil (13,14) eine kreisförmige Auflageschulter (29) aufweist, auf die die mit einer entsprechend ausgebildeten Paßfläche versehenen Paßteile (34,35) im Haft- oder Preßsitz aufgebracht sind.