DE3126644C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehelastische Kupplung mit einem gummielastischen Zwischenring nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1.

Drehelastische Kupplungen dieser Art sind bekannt (DE-OS 27 06 479). Bei den bekannten Bauarten ist ein durchgehender Stütz­ ring im Bereich der Zahnfüße der inneren Zähne vorgesehen; da­ bei wurde davon ausgegangen, daß die größeren Kräfte auf die Verzahnungen im Bereich des kleineren inneren Umfangs auftreten.

Es hat sich gezeigt, daß es im Hinblick auf die übertragbaren Drehmomente äußerst vorteilhaft ist, einen Stützring auch im Bereich der Zahnfüße der äußeren Zähne anzuordnen, so daß ähn­ lich wie bei drehelastischen Kupplungen aus Gummimetall (DE- AS 10 78 822), bei denen metallische Zahnringe anvulkanisiert werden, vermieden wird, daß bei großen Drehmomenten die Zähne aus ihren entsprechenden Verzahnungen herausgezogen werden. Nachteilig ist aber, daß solche, mit durchgehenden Stützringen am Innen- und Außenumfang versehenen Zwischenringe einer Verlagerung der zu kuppelnden Wellen einen großen Widerstand entgegenset­ zen, der unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt ausgehend von der bekannten Bauart daher die Aufgabe zugrunde, die Elastizität der Kupplung bei Flucht­ abweichungen der zu kuppelnden Wellen zu erhöhen, ohne Nachtei­ le hinsichtlich der übertragbaren Drehmomente in Kauf zu nehmen.

Diese Aufgabe wird bei einer Kupplung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch diese Ausgestaltung, bei der jeder Teilring vollkommen vom elastischen Material umgeben ist und gleichen Durchmesser aufweisen, kann, ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit einer besseren Verlagerungsfähigkeit der zu kuppelnden Wellen, weil die in ihrer Länge in Teilstücke aufgelösten Stützringe sich besser einer solchen Verlagerung anpassen können, als ein brei­ ter durchgehender Ring. Alle Teilringe sind dabei frei schwim­ mend im elastischen Material angeordnet und stehen nicht über einen metallischen Kontakt mit den Kupplungshälften in Verbin­ dung. Die elastischen Eigenschaften der neuen Kupplung bleiben daher erhalten, wie das auch bei der bekannten Bauart (DE-OS 27 06 479) der Fall ist.

Diese Ausführung weist dann, wenn Teilringe im Bereich der Zahn­ füße der äußeren Zähne und Teilringe im Bereich der Zahnfüße der inneren Zähne vorgesehen sind und jeweils ein Paar von Teilringen in einer Radialebene einander zugeordnet wird, den Vorteil auf, daß diese Ringpaare auch mit Verstärkungsfäden um­ wickelt werden können. Die Belastbarkeit des elastischen Zwi­ schengliedes kann dadurch erhöht werden, wie das beispielsweise bei sogenannten Laschenkupplungen, aber auch bei Kupplungen mit eingelegten Befestigungsringen bekannt ist (DE-OS 25 30 389), die unmittelbar über Bolzen oder Klemmringe mit den Kupplungs­ hälften verbunden werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist gegenüber solchen Ausführungen aber den Vorteil auf, daß auch noch die elastischen Eigenschaften des die Zähne bildenden Materiales voll zur Geltung kommen können, weil bei der erfin­ dungsgemäßen Ausgestaltung die Stützringe selbst nicht mit den Kupplungshälften in Verbindung kommen, sondern nur eine Stütz­ funktion für die Zähne ausüben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäß aufge­ bauten elastischen Zwischenring für eine drehela­ stische Kupplung,

Fig. 2 den Schnitt durch den Zwischenring der Fig. 1 längs der Linie IV-IV,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Fig. 2 durch eine Ausführungs­ form eines Zwischenringes ähnlich Fig. 1 und 2, je­ doch mit vier einander zugeordneten Ringpaaren und

Fig. 4 schließlich eine schematische Darstellung der Winkelverlagerungsmöglichkeiten der Ausführungsform des Ringes der Fig. 3.

In der Fig. 1 ist ein sektorartiger Ausschnitt eines gummiela­ stischen Zwischenringes (1) gezeigt, der sowohl an seinem inne­ ren Umfang mit elastischen Zähnen (2) als auch am äußeren Um­ fang mit einer Verzahnung (3) versehen ist. Dieser elastische Zwischenring läßt sich axial auf eine entsprechende Verzahnung einer inneren und einer äußeren Kupplungshälfte aufschieben, wie das an sich bekannt ist. Die Zähne (2) greifen dann in eine entsprechende Metallverzahnung einer Kupplungsnabe ein, während die Zähne (3) im Ausführungsbeispiel z. B. zwischen sich axial verlaufende Bolzen aufnehmen, die in die Zwischenräume (4) zwi­ schen jeweils zwei Zähnen (3) hereingreifen.

Um zu erreichen, daß diese elastischen Zähne (2 und 3) bei auf­ tretenden Drehmomenten und dadurch bedingten Radialkräften nicht aus ihrer zugeordneten Verzahnung herausgezogen werden, sind sowohl im inneren Bereich des Zwischenringes (1) zwei um laufende Metallstützringe (5 a und 5 b) vorgesehen, als auch im äußeren Bereich zwei Stützringe (6 a und 6 b). Die Stützringe sind im Bereich der Zahnfüße der Zähne (2 bzw. 3) so angeordnet, daß zu den nicht dargestellten Metallteilen der Kupplungshälf­ ten und den Metallstützringen kein unmittelbarer Kontakt auf­ tritt. Vielmehr werden die Stützringe zwar so nahe wie möglich an den Kupplungsteilen angeordnet, aber immer noch in solchem Abstand, daß die elastischen Eigenschaften der Verzahnung bei auftretenden Drehmomenten erhalten bleiben.

Die inneren Stützringe (5 a, 5 b) und die äußeren Stützringe (6 a, 6 b) sind als jeweils parallel zueinander angeordnete Teilstütz­ ringe (5 a, 5 b bzw. 6 a, 6 b) ausgebildet, die beide unabhängig voneinander in das elastische Material des Zwischenringes (1) eingebettet sind. Die Teilstützringe (6 a, 6 b bzw. 5 a, 5 b), die mit ihrer Breite in der Axialrichtung des Zwischenringes (1) verlaufen, sind nur sehr schmal. Sie sind mit einer Art von Zähnen (12 bzw. 13) versehen, die jeweils in das elastische Ma­ terial der Zähne (2 bzw. 3) über einen bestimmten Bereich her­ einragen. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, daß eine große Anzahl von Wicklungen von Verstärkungsfäden (11) in den Zwischenring (1) eingebracht werden kann, weil an den inneren Teilstützringen (5 a, 5 b) der doppelte Wickelumfang für die Ver­ stärkungsfäden (11) zur Verfügung gestellt werden kann, gegen­ über einem durchgehenden inneren Stützring. Bei dem durchgehen­ den Stützring könnte die gleiche Anzahl von Verstärkungswick­ lungen nur dadurch aufgebracht werden, daß zumindest ein Teil der Wicklungen übereinanderliegen muß, was aber sowohl aus her­ stellungstechnischen Gründen als auch aus Verschleißgründen beim Betrieb nicht erwünscht ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Erweiterung des in den Fig. 1 und 2 erläuterten Gedankens. Hier ist sowohl der innere Stützring (5) der Fig. 1 in vier Teilstützringe (5 a bis 5 d) unterteilt, als auch der äußere Stützring (6) der Fig. 1 in vier Teilstütz­ ringe (6 a bis 6 d). Die Stützringe (5 a und 6 a bzw. 5 b und 6 b) liegen dabei ebenso wie die Stützringe (5 c, 6 c und 5 d, 6 d) je­ weils in einer gemeinsamen Radialebene und sind jeweils mit ei­ genen gewickelten Verstärkungsfäden (11) versehen. Diese Aus­ führung weist daher einmal den Vorteil auf, daß im Vergleich zu der Ausführung der Fig. 1 und 2 die doppelte Anzahl von Ver­ stärkungsfäden (11) im elastischen Zwischenring (1) unterge­ bracht werden kann und daß zum anderen aber auch eine wesent­ lich bessere Adaption des so aufgebauten Zwischenringes an Win­ kelverlagerungen der zu kuppelnden Wellenteile möglich ist. Um das zu erläutern, ist in Fig. 4 dargestellt, daß die den einzel­ nen Ringpaaren (5 a, 6 a) zugeordneten Verstärkungsschlaufen (11 a) bzw. den Ringen (5 d, 6 d) zugeordneten Verstärkungsschlaufen (11 d) bei einer Winkelverlagerung gegenüber ihrer in der Fig. 3 ge­ zeichneten Ausgangslage eine gestreckte bzw. eine mehr lose Form erhalten, was ermöglicht, daß die einzelnen Elemente bei einer winkligen Verlagerung wesentlich leichter nachgeben kön­ nen, als ein breiter, durchgehender Ring, wie er beim Stand der Technik gezeigt ist. Die einzelnen Verstärkungsfadenschlaufen (11 a, 11 b, 11 c und 11 d) sind in der Fig. 4, wie ersichtlich, ungleichmäßig gespannt, während sie in ihrer Ausgangslage gemäß Fig. 3 gleichmäßig gespannt sind. Diese Ausführung weist daher auch den großen Vorteil auf, daß der elastische Zwischenring in der Ausführungsform der Fig. 3 bzw. 4 unter Belastung auch bei winkliger Verlagerung der Kupplungsteile sich möglichst gut an die jeweilige Situation anpaßt und daher auch einen besseren Sitz in der Verzahnung gewährleistet. Der neue elastische Zwi­ schenring eignet sich daher zur Übertragung hoher Drehmomente, ohne daß jedoch die an sich bei solchen Kupplungen erwünschten elastischen Eigenschaften allzu sehr beeinträchtigt werden.

Claims (5)

1. Drehelastische Kupplung mit einem gummielastischen Zwi­ schenring, der am inneren und am äußeren Umfang mit Zähnen ver­ sehen ist, mit diesen in korrespondierende Verzahnungen der Kupplungshälften eingreift und im Bereich der Zahnfüße der Zäh­ ne mit einem umlaufenden Stützring versehen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Stützring (6) aus einzelnen, unabhängig voneinander im Zwischenring (1) gehaltenen Teilringen (6 a, 6 b) aufgebaut ist, die axial zueinander versetzt über die ganze Länge der Zähne (3) und mindestens im Bereich der Zahnfüße der äußeren Zähne (3) angeordnet sind.

2. Drehelastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Teilring (6 a, 6 b) vollkommen von ela­ stischem Material umgeben ist.

3. Drehelastische Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teilringe (6 a, 6 b, 6 c, 6 d) gleichen Durchmesser besitzen.

4. Drehelastische Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Teilringe (6 a, 6 b, 6 c, 6 d) im Be­ reich der Zahnfüße der äußeren Zähne (3) und Teilringe (5 a, 5 b, 5 c, 5 d) im Bereich der Zahnfüße der inneren Zähne (2) vorgese­ hen sind und daß jeweils ein Paar von Teilringen (5 a, 6 a) in einer Radialebene einander zugeordnet und mit Verstärkungsfäden (11 a) umwickelt ist.

5. Drehelastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe (5, 6) jeweils mit Verstärkungsrippen (7, 8) versehen sind, die in den Bereich des zugeordneten elastischen Zahnes (2, 3) hereinreichen.