DE3132533A1 - Flexible coupling element for the play-free, torsionally rigid connection of two offset rotating shafts - Google Patents

Flexible coupling element for the play-free, torsionally rigid connection of two offset rotating shafts

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DE3132533A1 DE19813132533 DE3132533A DE3132533A1 DE 3132533 A1 DE3132533 A1 DE 3132533A1 DE 19813132533 DE19813132533 DE 19813132533 DE 3132533 A DE3132533 A DE 3132533A DE 3132533 A1 DE3132533 A1 DE 3132533A1
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    • F16D3/74Yielding 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 with axially-spaced attachments to the coupling parts the intermediate member or members being made of rubber or other rubber-like flexible material

Abstract

The invention relates to a flexible coupling element for the play-free, torsionally rigid connection of two offset rotating shafts, having two box-shaped flexible shear elements, which are preferably offset by 90 DEG relative to one another and the walls of which can be displaced parallelogram-fashion relative to one another. The shear elements are manufactured in one piece, preferably from fibre-reinforced laminar materials, the flexible joints 6 (similar to hinges) between the box walls (3, 4, 5) each being produced by tapering the material of the shear elements in the connecting region. The space requirement for the coupling elements can be reduced by nesting the two box-shaped shear elements so that one wall of each shear element projects through the internal space of the other shear element. The inner box walls (41'', 42'') of this coupling element are preferably designed as torsionally rigid boxes (14) on which the other walls of the coupling element are hinged via the hinge-like parts (6''). <IMAGE>

Description

Elastisches Kupplungselement zur spielfreien, drehsteifenElastic coupling element for play-free, torsionally rigid

Verbindung zweier gegeneinander versetzter rotierender Wellen Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Kupplungselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.Connection of two mutually offset rotating shafts Die The invention relates to an elastic coupling element according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-AS 20 43 837 ist ein derartiges elastisches Kupplungselement bekannt, welches zwei vorzugsweise um 90° gegeneinander versetzte kastenförmige elastische Schubelemente aufweist. Die Schubelemente bestehen jeweils aus zwei gegenüberliegenden starren Kastenwänden, deren eine jeweils mit einem Wellenende und deren andere jeweils mit der ebenfalls anderen Kastenwand des benachbarten Schubelementes verbunden ist. Die Kastenwände sind untereinander längs zweier gegenüberliegender Kanten mit in sich starren, mit den Kanten gelenkig verbundenen Schubstegen verbunden. Mit einem solchen elastischen Kupplungselement können geringfügige Achsversetzungen der beiden Wellen durch die Elastizität der Schubelemente ausgeglichen werden. Die Konstruktion derartiger Schubelemente ist insbesondere durch die gelenkige Verbindung der in sich starren Schubstege mit den Kastenwänden recht aufwendig, die in diesem Falle aus einem Federstahlbügel besteht, der zwischen den Einspannpunkten an den Kastenwänden versteift ist. Sollen mit diesem Kupplungselement große Drehkräfte übertragen werden, so müssen die Kupplungsteile entsprechend stark dimensioniert sein. Bei derartig schweren Kupplungselementen sind jedoch bei bereits geringen Massenabweichungen hohe Unwuchten zu befürchten, so daß Wartung und Kontrolle derartiger Kupplungselemente erhöht wird.From DE-AS 20 43 837 such an elastic coupling element is known which two box-shaped, preferably offset from one another by 90 ° having elastic thrust elements. The thrust elements each consist of two opposite one another rigid box walls, one each with a shaft end and the other each is also connected to the other box wall of the adjacent push element. The box walls are mutually along two opposite edges with in rigid, with the edges articulated push webs connected. With a Such an elastic coupling element can cause slight misalignments of the two Waves are balanced by the elasticity of the thrust elements. The construction such thrust elements is in particular due to the articulated connection of the in rigid push bars with the box walls are quite expensive, which in this case consists of a spring steel bracket between the clamping points on the box walls is stiffened. Shall with this coupling element large torsional forces are transmitted, the coupling parts must be dimensioned accordingly be. With such heavy coupling elements, however, are already small Mass deviations high imbalances are to be feared, so that maintenance and control of such Coupling elements is increased.

Dieses bekannte Kupplungselement kann außerdem noch durch Einfügung eines oder mehrerer Faltenbalge dahingehend erweitert werden, daß auch windschief zueinander angeordnete Wellen drehsteif und spielfrei miteinander verbunden werden können.This known coupling element can also be inserted one or more bellows are expanded in such a way that they are also crooked mutually arranged shafts are connected to one another in a torsionally rigid manner and free of play can.

Aus der US-PS 1 764 348 ist ein elastisches Kupplungselement zur Verbindung zweier achsversetzter Wellen beschrieben, welches wiederum aus zwei elastischen kastenförmigen Schubelementen besteht. Diese Schubelemente sind jeweils aus Federstahlstreifen in die geschlossene Kastenform gebogen. Die beiden Schubelemente sind um einen Winkel von 900 gegeneinander versetzt. Durch die Elastizität der Federstahlbügel können sich die Schubelemente an einen Achsversatz der beiden Wellen anpassen. Ebenso ist hier die Übertragung von Drehbewegungen bei geringfügig winkelig gegeneinander stehenden Wellen möglich.From US-PS 1 764 348 an elastic coupling element for connection two off-axis shafts described, which in turn consists of two elastic box-shaped push elements. These push elements are each made of spring steel strips bent into the closed box shape. The two thrust elements are at an angle offset from each other by 900. Due to the elasticity of the spring steel bracket you can the thrust elements adapt to an axial offset of the two shafts. Likewise is here the transmission of rotary movements when the units are at a slight angle to one another Waves possible.

Auch mit einem solchen Kupplungselement können nur begrenzte Drehmomente übertragen werden, wenn das Kupplungselement nicht durch Torsionsbeanspruchung verformt werden soll. Sollen diese Drehmomente vergrößert werden, so müssen auch derartige Kupplungselemente stark armiert werden, wodurch die Konstruktion zwangsläufig aufwendiger wird. Hierdurch werden sowohl die Herstellungs- als auch die Wartungskosten für derartige Kupplungselemente höher. Auch können Unwuchten verstärkt auftreten.Even with such a coupling element, only limited torques can be achieved are transmitted if the coupling element is not deformed by torsional stress shall be. If these torques are to be increased, such torques must also be used Coupling elements are heavily reinforced, which inevitably makes the construction more complex will. This reduces both manufacturing and maintenance costs for such coupling elements higher. Imbalances can also occur to a greater extent.

Insgesamt verringern diese nachteiligen Eigenschaften auch eine lange Lebensdauer des Kupplungselementes bei zuverlässigem Betrieb.Overall, these adverse properties also lessen for a long time Service life of the coupling element with reliable operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungselement der eingangs genannten Art einfacher Bauart anzugeben, welches bei hoher Lebensdauer wartungsfrei betrieben werden kann und welches eine bei guter Übertragung der Drehmomente geringe Masse und daher - wenn überhaupt - nur kleine Unwuchten aufweist, die leicht ausgeglichen werden können.The invention is based on the object of a coupling element of Specify the type of simple design mentioned at the beginning, which with a long service life can be operated maintenance-free and which one with good torque transmission low mass and therefore - if at all - only has small imbalances that are easily can be compensated.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is according to the invention by the characterizing features of claim 1 solved.

Die Schubelemente für das Kupplungselement gemäß der Erfindung sind demnach einstückige Teile , wobei die gelenkigen Verbindungen zwischen den Kastenwänden des Schubelementes und den Kastenstegen durch jeweils eine Verjüngung des Schubelementmaterials im Verbindungsbereich erzeugt wird. Diese Verjüngungen bilden sogenannte Quasi- Gelenke.The thrust elements for the coupling element according to the invention are accordingly one-piece parts, the articulated connections between the box walls of the thrust element and the box webs by each tapering of the thrust element material is generated in the connection area. These tapers form so-called quasi Joints.

Vorzugsweise werden die Schubelemente aus faserverstärkten Werkstoffen hergestellt und sind z.B. in Laminatform aus Fasergewebematten aufgebaut, die mit einem Kunstharz getränkt und anschließend ausgehärtet werden. Zur Erhöhung der Steifigkeit im Bereich der Kastenwände und der Schubstege können diese Laminatformen sandwich-artig als Kern des Sandwich ein Schaummaterial, so z.B. eine zugeschnittene Schaumstoffplatte verwendet wird.The thrust elements are preferably made of fiber-reinforced materials manufactured and are built up e.g. in laminate form from fiber fabric mats, which with soaked in a synthetic resin and then cured. To increase the rigidity In the area of the box walls and the push bars, these laminate shapes can be sandwiched A foam material, e.g. a cut-to-size foam board, is used as the core of the sandwich is used.

Um auch winkelig gegeneinander versetzte Achsen drehsteif miteinander verbinden zu können, weisen die Schubstege jeweils ein weiteres, zu den beiden äußeren Quasi-Gelenken paralleles Quasi-Gelenk auf.Rotationally rigid with one another around axes that are offset from one another at an angle To be able to connect, the push webs each have a further one, to the two outer ones Quasi-joints parallel quasi-joint.

Eine besonders wenig Raum beanspruchende Konstruktion eines Kupplungselementes ergibt sich dann, wenn die beiden Schubelemente ineinander verschachtelt sind, so daß die den jeweiligen Wellen abgewandte Kastenwand des jeweils einen Schubelementes zwischen den Kastenwänden des anderen Schubelementes verlaufen. Die beiden in Form eines Kreuzes angeordneten,den Wellen abgewandten Kastenwände beider Schubelemente werden dann starr miteinander verbunden. Diese Verbindung erfolgt z.B. durch Schrägwände zwischen den gegenüberliegenden Kanten der einzelnen Schubelemente. In diesem Falle ergibt sich ein zentral liegender torsionssteifer Kasten, an dem über die um die Quasi-Gelenke schwenkbarenSchubstege die mit den Wellen verbundenen Kastenwände angelenkt sind.A particularly space-consuming construction of a coupling element if the two thrust elements are nested inside one another, so that the box wall of the one pushing element facing away from the respective shafts between the box walls of the other thrust element run. The two in the form of one Cross arranged, the waves facing away from the box walls of both thrust elements then rigidly connected to each other. This connection is made, for example, by sloping walls between the opposite edges of the individual thrust elements. In this case the result is a centrally located torsionally stiff box on which the around the Quasi-articulated swiveling push webs the box walls connected to the shafts are hinged.

Ein Kupplungselement gemäß der Erfindung ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut. Durch die Verwendung von faserverstärkten Werkstoffen in Laminatform und die Einbeziehung vo Quasi-Gelenken in die Konstruktion ist auch die Herstellung sehr einfach. Außerdem ist die Masse derartiger Kupplungselemente im Gegensatz zu herkömmlichen Kupplungselementen wesentlich kleiner, schon allein aus Gründen des geringeren spezifischen Gewichtes der verwendeten faserverstärkten Werkstoffe. Durch diese Werkstoffe können trotz geringen Gewichtes Schubelemente mit hoher Torsionssteifigkeit hergestellt werden, so daß auch hohe Drehmomente z.B. zwischen achsversetzten Wellen übertragen werden können. Die Kupplungselemente sind wartungsfrei.A coupling element according to the invention is structurally very simple built up. Through the use of fiber-reinforced materials in laminate form and the inclusion of quasi-joints in the design is also the manufacture very easy. In addition, the mass of such coupling elements is in contrast to conventional coupling elements much smaller, if only for reasons of lower specific weight of the fiber-reinforced materials used. By Despite their low weight, these materials can produce thrust elements with high torsional rigidity so that high torques, e.g. between off-axis shafts can be transferred. The coupling elements are maintenance-free.

Aufgrund des geringen Gewichtes und der Herstellung aus faserverstärkten Werkstoffen in Laminatform können Unwuchten praktisch vermieden werden. Eventuelle geringe Unwuchten können leicht ausgeglichen werden.Due to the low weight and the manufacture of fiber-reinforced Materials in laminate form can practically avoid imbalances. Eventual small imbalances can be easily compensated.

Derartige Kupplungselemente können z.B. zur Verbindung zweier parallel versetzter Radachsen von Eisenbahnwagen verwendet werden.Such coupling elements can be used, for example, to connect two parallel offset wheel axles are used by railroad cars.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der drei Ausführungsbeispiele von Kupplungselementen anhand der Zeichnung näher erläutert sind.Further refinements and advantages of the invention emerge from the subclaims in connection with the following description, in the three exemplary embodiments of coupling elements are explained in more detail with reference to the drawing.

In der Zeichnung stellen dar: Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Kupplungselementes gemäß der Erfindung aus zwei elastischen Schubelementen zur drehsteifen Verbindung zweier achsparallel versetzter Wellen; Figur 2 einen Teilausschnitt aus Figur 1 zur Darstellung der gelenkigen Verbindung bei den Schubelementen; Figur 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Kupplungselementes gemäß der Erfindung zur drehsteifen Verbindung zweier winkelig versetzter Wellen; Figur 4 eine Seitenansicht des Kupplungselementes gemäß Figur 3; Figur 5a eine teilweise geschnittene Frontansicht eines weiteren Kupplungselementes gemäß der Erfindung; Figur 5b eine ebenfalls teilweise geschnittene Aufsicht auf das Kupplungselement gemäß Figur 5a; Figur 6 eine Einzelheit des in denFiguren 5a und 5b dargestellten Kupplungselementes zur Darstellung der gelenkigen Verbindung bei den Schubelementen.The drawings show: FIG. 1 a perspective illustration of a coupling element according to the invention from two elastic push elements for torsionally rigid connection of two axially parallel offset shafts; Figure 2 a Partial section from Figure 1 to show the articulated connection in the thrust elements; FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of a second embodiment a coupling element according to the invention for the torsionally rigid connection of two angular staggered waves; FIG. 4 shows a side view of the coupling element according to FIG 3; FIG. 5a shows a partially sectioned front view of a further coupling element according to the invention; FIG. 5b also shows a partially sectioned plan view the coupling element according to Figure 5a; Figure 6 shows a detail of that shown in Figures 5a and 5b shown coupling element to show the articulated connection with the thrust elements.

In den Figuren sind für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet, die für das zweite Ausführungsbeispiel mit einem Strich (') und für das dritte Ausführungsbeispiel mit zwei Strichen (") versehen sind.In the figures, the same reference symbols are used for the same elements, those for the second embodiment with a dash (') and for the third embodiment are marked with two dashes (").

Ein Kupplungselement 1 gemäß Figur 1 weist zwei kastenförmige Schubelemente 21 und 22 gleicher Konstruktion auf. Jedes Schubelement besteht aus zwei gegenüberliegenden und parallel ausgerichteten rechteckigen bzw. quadratischen Kastenwänden 3 und 4, die an jeweils gegenüberliegenden Kanten durch Schubstege 5 über Quasi-Gelenke 6 miteinander verbunden sind. Die Kastenwände 3 und 4 sind in sich starre Platten aus faserverstärkten Werkstoffen in Laminatform, z.B. aus miteinander verklebten und ausgehärteten Glasfasermatten. Die Schubstege 5 sind ebenfalls in sich starr und, wie in Figur 2 gezeigt, in Art eines Sandwiches aufgebaut. Dieses Sandwich besteht aus zwei äußeren Laminatflächen, zwischen denen ein Schaumstoffkern 7 eingelagert ist. Selbstverständlich können auch die Kastenwände 3 und 4 in Sandwich-Konstruktion aufgebaut werden.A coupling element 1 according to Figure 1 has two box-shaped push elements 21 and 22 of the same construction. Every push element consists from two opposite and parallel aligned rectangular or square Box walls 3 and 4, which are on opposite edges by push bars 5 are connected to one another via quasi-joints 6. The box walls 3 and 4 are inherently rigid panels made of fiber-reinforced materials in laminate form, e.g. made of glass fiber mats glued together and cured. The push bars 5 are likewise inherently rigid and, as shown in FIG. 2, constructed in the manner of a sandwich. This sandwich consists of two outer laminate surfaces with a foam core between them 7 is stored. Of course, the box walls 3 and 4 can also have a sandwich construction being constructed.

Die Schubelemente sind ein einheitliches Bauteil, wobei die Quasi-Gelenke 6, die jeweils in zwei gegenüberliegenden Kanten der Kastenwände 3 und 4 liegen, durch eine Materialverjüngung des Laminatwerkstoffes erzeugt sind, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Diese Quasi-Gelenke ermöglichen eine Verschwenkung der Schubstege 5 um die Kanten der Kastenwände 3 bzw. 4 in einem begrenzten Winkelbereich, wie dies in Figur 2 durch den Doppelpfeil angedeutet ist.The thrust elements are a single component, the quasi-joints 6, which each lie in two opposite edges of the box walls 3 and 4, are produced by a material tapering of the laminate material, as shown in FIG 2 is shown. These quasi-joints enable the push webs to be pivoted 5 around the edges of the box walls 3 and 4 in a limited angular range, such as this is indicated in Figure 2 by the double arrow.

Die einander gegenüberliegenden Kastenwände 4 der beiden Schubelemente 21 und 22 sind miteinander verbunden, und zwar in diesem Falle mit Hilfe einer torsionssteifen Basisplatte 8 ebenfalls aus einem faserverstärkten Werkstoff in Laminatform. Diese Basisplatte ist auf beiden Seiten mit den Kastenwänden A der beiden Schubelemente verklebt. Mit den beiden äußeren Kastenwänden 3 des Kupplungselementes sind z.B. über einen Flansch 9 zwei Wellen 101 bzw. 102 verbunden. Die Achsrichtungen 111 und 112 der beiden Wellen stehen auf den Kastenwänden 3 der beiden Schubelemente 21 bzw. 22 senkrecht , sind jedoch um einen Betrag, nämlich den Achsversatz a , parallel zueinander versetzt. Für den in Figur 1 gezeigten Fall, bei dem in der gezeigten Stellung des Kupplungselementes die Schubstege 5 das ersten Schubelementes "oben" und "unten" stehen, während sich die Schubstege des zweiten Schubelementes 22 "rechts" bzw. "links" befinden, bedeutet dies für den gezeigten nach rechts gerichteten Achsversatz a, daß die Schubstege des zweiten Schubelementes 22 einen Winkel w zu der Außenfläche zwischen den Kanten der beiden Kastenwände 3 und 4 des ersten Schubelementes 21 einnehmen.The opposing box walls 4 of the two pusher elements 21 and 22 are connected to one another, in this case with the help of a torsionally rigid Base plate 8 also made of a fiber-reinforced material in laminate form. These The base plate is on both sides with the box walls A of the two sliding elements glued. With the two outer box walls 3 of the coupling element e.g. Two shafts 101 and 102 are connected via a flange 9. The axis directions 111 and 112 of the two shafts stand on the box walls 3 of the two pushing elements 21 and 22 are vertical, but are by an amount, namely the axial offset a, offset parallel to each other. For the case shown in Figure 1, in which in the The position of the coupling element shown, the push webs 5, the first push element "above" and "below" stand while the thrust bars of the second Push element 22 are "right" or "left", this means for the shown to the right axis offset a, that the thrust webs of the second thrust element 22 an angle w to the outer surface between the edges of the two box walls 3 and 4 of the first thrust element 21 occupy.

Bei einer Drehung der beiden Wellen 101 und 10 um ihre jeweiligen Achsen 111 bzw. 112 wird der Achsversatz in zwei senkrecht aufeinander stehende Längsbewegungen umgesetzt.When the two shafts 101 and 10 rotate about their respective Axes 111 and 112 are offset in two mutually perpendicular Longitudinal movements implemented.

Bei der Drehbewegung verzerren sich die beiden kastenförmigen Kupplungselemente in wechselnden Richtungen, wobei diese Verzerrung parallelogrammartig um die Quasi-Gelenke 6 erfolgt.During the rotary movement, the two box-shaped coupling elements become distorted in alternating directions, this distortion being parallelogram-like around the quasi-joints 6 takes place.

Die Quasi-Gelenke beider Schubelemente werden dabei pro Umdrehung je einmal auf- und zugebogen. Die Basis- bzw. Zwischenplatte 8 bewegt sich dann auf einem Kreis, dessen Durchmesser dem Achsversatz a entspricht.The quasi-joints of both thrust elements are thereby per revolution bent up and down once each. The base or intermediate plate 8 then moves on a circle, the diameter of which corresponds to the offset a.

Anstatt zwei separate Schubelemente 21 und 22 herzustellen, die mit einer Basis- bzw. Zwischenplatte 8 verbunden sind, ist es möglich, die Schubelemente ausgehend von dieser Basisplatte 8 auszubilden, so daß das ganze Kupplungselement einstückig gefertigt wird. Die Zwischenplatte sollte möglichst groß , torsionssteif und gleichzeitig von geringem Gewicht sein. Hierfür eignet sich eine Sandwich-Knstruktion, wie dieses für die Schubstege 5 in Figur 2 dargestellt worden ist.Instead of producing two separate thrust elements 21 and 22, which with a base or intermediate plate 8 are connected, it is possible to use the thrust elements to be formed starting from this base plate 8, so that the entire coupling element is manufactured in one piece. The intermediate plate should be as large and torsionally stiff as possible and at the same time be light in weight. A sandwich construction is suitable for this, as has been shown for the push webs 5 in FIG.

An dieser Zwischenplatte sind dann direkt die um die Quasi-Gelenke 6 schwenkbaren Schubstege 5 angeschlossen. Die Dicke der Quasi-Gelenke muß in der Nähe der Anschlüsse im Bereich der Zwischenplatte so ausgelegt sein, daß die gewünschte Umfangskraft als Schub übertragen werden kann und daß dieser Bereich biegsam bleibt. Mit dem verwendeten Faserwerkstoff kann dieses ohne weiteres erreicht werden, da er eine hohe Schubfestigkeit, gleichzeitig aber einen kleinen Elastizitätsmodul bei ausreichender Biegefestigkeit aufweist. Als Werkstoff kann z.B. ein Glasfaserlaminat mit einer Faserorientierung von + 450 verwendet werden.Those around the quasi-joints are then directly on this intermediate plate 6 pivotable push bars 5 connected. The thickness of the quasi-joints must be in the Near the connections in the area of the intermediate plate must be designed so that the desired Circumferential force can be transmitted as thrust and that this area remains flexible. This can easily be achieved with the fiber material used, since he has high shear strength, but at the same time a small modulus of elasticity with sufficient flexural strength. A glass fiber laminate, for example, can be used as the material with a fiber orientation of + 450 can be used.

Die äußeren Kastenwände 3, an denen die achsversetzten Wellen 101 und 012 angeschlossen sind, benötigen keine besondere Torsionssteifigkeit, sie müssen nur gegen lokale Instabilität genügend biegesteif dimensioniert werden.The outer box walls 3, on which the axially offset shafts 101 and 012 are connected do not require any special torsional rigidity, they have to dimensioned to be sufficiently rigid against local instability.

In den Figuren 3 und 4 ist ein Kupplungselement 1' dargestellt, mit dem zwei winkelig gegeneinander verlaufende Achsen 101' bzw. 102' drehsteif miteinander verbunden werden können. Die Achsen 111' und 112' schließen hierbei den in Figur 4 gezeigten Winkel γ ein.In Figures 3 and 4, a coupling element 1 'is shown, with the two axles 101 'and 102' running at an angle to one another in a torsionally rigid manner can be connected. The axes 111 'and 112' here include the one shown in FIG 4 shown angle γ.

Das Kupplungselement 1' besteht wiederum aus zwei kastenförmigen Schubelementen 211 und 22' , die um 900 gegeneinander versetzt sind und mit ihren den Wellen jeweils abgewandten Kastenwänden miteinander verbunden sind. Die Verbindung erfolgt in diesem Fall direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung einer Zwischenplatte Die mit den Kastenwänden über Quasi-Gelenke 6' verbundenen Schubstege 5' der beiden Schubelemente weisen in diesem Falle jeweils noch ein weiteres Quasi-Gelenk 12 auf, welches wie die Quasi-Gelenke 6' durch eine Materialverjüngung erzeugt ist.The coupling element 1 'in turn consists of two box-shaped push elements 211 and 22 ', which are offset from one another by 900 and with their respective waves facing away box walls are connected to each other. The connection is made in this Case directly, i.e. without the interposition of an intermediate plate with the box walls Have push webs 5 'of the two push elements connected via quasi-joints 6' in this case a further quasi-joint 12, which like the quasi-joints 6 'is produced by a material taper.

Das zusätzliche Quasi-Gelenk 12 liegt etwa in der Mitte der Schubstege 5' und verläuft parallel zu den anderen Quasi-Gelenken 6'. Konstruktion der Kastenelemente und der Schubstege bei diesem Kupplungselement sind im Prinzip ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2.The additional quasi-joint 12 lies approximately in the middle of the push webs 5 'and runs parallel to the other quasi-joints 6'. Construction of the box elements and the push bars in this coupling element are similar in principle to that Embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Wie aus Figur 4 hervorgeht, wird bei der dort gezeigten Knickstellung der Welle 102' nach "unten" der untere Schubsteg 5' des zweiten Schubelementes 22' im Bereich des zusätzlichen Quasi-Gelenkes 12 stark abgewinkelt, während das Quasi-Gelenk 12 im "oberen" Schubsteg nur schwach abgewinkelt ist.As can be seen from Figure 4, in the bent position shown there of the shaft 102 '"down" the lower push web 5' of the second push element 22 ' strongly angled in the area of the additional quasi-joint 12, while the quasi-joint 12 is only slightly angled in the "upper" push bar.

Die Kastenwände dieses Schubelementes schließen hierbei einen Winkel ein, der dem Winkel γ zwischen den beiden Achsrichtungen entspricht. Bei einer Drehbewegung werden die Schubelemente 211 und 22' abwechselnd deformiert, so daß die zusätzlichen Quasi-Gelenke während einer Umdrehung der Wellen je einmal auf- und zugebogen werden.The box walls of this push element close an angle which corresponds to the angle γ between the two axial directions. At a Rotational movement, the thrust elements 211 and 22 'are alternately deformed so that open the additional quasi-joints once during one revolution of the shafts. and be bent.

Mit einem solchen Kupplungselement können auch Drehbewegungen zwischen winkeligen Wellen übertragen werden, deren Achsen sich nicht schneiden.With such a coupling element, rotary movements between angular shafts are transmitted whose axes do not intersect.

In den Figuren 5a und 5b ist ein weiteres Kupplungselement 1" in besonders kompakter Bauweise dargestellt. Die Form dieses Kupplungselementes kommt so zustande, daß zwei Schubelemente ähnlich der in Figur 1 gezeigten ineinander verschachtelt werden, so daß die äußere Kastenwand 31" des ersten Schubelements gegenüber der inneren Kastenwand 42" des zweiten Schubelements und die innere Kastenwand 41" des ersten Schubelementes der äußeren Kastenwand 32" des zweiten Schubelementes gegenüberliegen. Die rechteckigen Kastenwände der beiden Schubelemente sind wiederum um 900 gegeneinander in Kreuzform versetzt.In FIGS. 5a and 5b, a further coupling element 1 ″ is particularly shown compact design shown. The shape of this coupling element comes about that two thrust elements similar to that shown in Figure 1 nested in one another are, so that the outer box wall 31 "of the first thrust element opposite the inner box wall 42 "of the second thrust element and the inner box wall 41" of the first push element of the outer box wall 32 ″ of the second push element opposite. The rectangular box walls of the two pushing elements are again by 900 against each other offset in cross shape.

Die sich im Inneren der Kupplungsanordnung gegenüberliegenden Kastenwände 41" und 42" sind an allen ihren gegenüberliegenden Kanten durch in sich starre Schrägwände 13 miteinander verbunden. Diese Schrägwände bilden dann gemeinsam mit den genannten Kastenwänden 41" und 42" einen innenren torsionssteifen Kasten 14. Die eine Wand 4111 des torsionssteifen Kastens 14 wird, wie oben erläutert, mit zwei gegenüberliegenden Schubstegen 5" mit der vorderen Kastenwand 31" des Kupplungselementes verbunden, wobei längs der Verbindungskanten wiederum durch Verjüngung des verwendeten Materials Quasi-Gelenke 6" ausgebildet werden. In äbnlicher Weise sind die um 900 gegenüber diesen Kanten versetzten Kanten der Kastenwand 42" und der hinteren Kastenwand 32" des Kupplungselements über Schubstege 5" mit Quasi-Gelenken verbunden. Die Schub- stege 5" werden, wie in Figur 6 dargestellt, z.B. in Sandwich-Art aufgebaut. Das Laminatende dieser Schubstege wird dann auf der Außenseite der Kastenwände aufgeklebt, die z.B. als reine Laminatplatten ausgeführt sind. Die Wände des torsionssteifen Kastens 14 sind vorteilhaft ebenfalls Sandwich-Konstruktionen, da die auftretenden Torsionskräfte im wesentlichen über die Schubstege und die Wände des Kastens 14 geleitet werden.The box walls opposite one another inside the coupling arrangement 41 ″ and 42 ″ are characterized by inclined walls which are rigid in themselves on all of their opposite edges 13 connected to each other. These sloping walls then form together with those mentioned Box walls 41 "and 42" have an internal torsionally rigid box 14. One wall 4111 of the torsionally rigid box 14 is, as explained above, with two opposite Push bars 5 "connected to the front box wall 31" of the coupling element, along the connecting edges again by tapering the material used Quasi-joints 6 ″ are formed. In a similar way, those around 900 are opposite these edges offset edges of the box wall 42 "and the rear box wall 32" of the coupling element connected to quasi-joints via push webs 5 ". webs 5 "are built up in a sandwich fashion, for example, as shown in Figure 6. The end of the laminate this push bar is then glued to the outside of the box walls, which e.g. are designed as pure laminate panels. The walls of the torsionally rigid box 14 are also advantageous sandwich constructions, since the torsional forces that occur are guided essentially over the push webs and the walls of the box 14.

Das in den Figuren 5a und 5b gezeigte Kupplungselement wurde für die drehsteife Verbindung von Wellen mit einem Durchmesser von etwas über 20 Zentimetern untersucht, deren Achsversatz etwa 30 Millimeter betrug. Das in der From ansicht gemäß Figur 5a etwa achteckige Kupplungselement hat dabei einen Durchmesser von 50 Zentimetern. Die Tiefe des Kupplungselements betrug etwas über 20 Zentimeter. Das Kupplungselement wurde aus Glasfaserlaminat angefertigt, wobei die Dicke der Quasielemente zwischen 1 und 2 Millimeter betrug. Mit einem solchen Kupplungselement konnten Drehmomente bis zu 12 000 Nm ohne weiteres übertragen werden, so daß bei solchen Drehmomenten ein Langzeitbetrieb praktisch wartungsfrei möglich ist.The coupling element shown in Figures 5a and 5b was for the torsionally rigid connection of shafts with a diameter of just over 20 centimeters investigated whose axis offset was about 30 millimeters. That in the From view according to Figure 5a approximately octagonal coupling element has a diameter of 50 centimeters. The depth of the coupling element was just over 20 centimeters. The coupling element was made of fiberglass laminate, the thickness being the Quasi-elements was between 1 and 2 millimeters. With such a coupling element torques of up to 12,000 Nm could easily be transmitted, so that at such torques long-term operation is practically maintenance-free.

Claims (6)

Elastisches Kupplungselement zur spielfreien, drehsteifen Verbindung zweier gegeneinander versetzter rotierender Wellen P a t e n t a n s p r ü c h e Elastisches Kupplungselement zur spielfreien, drehsteifen Verbindung zweier gegeneinander versetzter rotierender Wellen mit zwei vorzugsweise um 900 gegeneinander versetzten kastenförmigen elastischen Schubelementen aus zwei gegenüberliegenden Kastenwänden, deren eine jeweils mit einem Wellenende und deren andere mit der ebenfalls anderen Kastenwand des benachbarten Schubelementes verbunden ist und die untereinander längs zweier gegenüberliegender Kanten mit in sich starren, mit den Kanten gelenkig verbundenen Schubstegen verbunden sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schubelemente (21,22) einstückig ausgebildet sind, und daß die gelenkigen Verbindungen (6) zwischen den Kastenwänden (3, 4) und Schubstegen (5) durch jeweils eine Verjüngung des Schubelementmaterials im Verbindungsbereich erzeugt sind (Quasi-Gelenke 6).Elastic coupling element for a backlash-free, torsionally rigid connection two mutually offset rotating shafts P a t e n t a n s p r ü c h e Elastic coupling element for backlash-free, torsionally rigid connection of two against each other offset rotating shafts with two preferably offset by 900 against each other box-shaped elastic sliding elements made of two opposing box walls, one each with a shaft end and the other with the other Box wall of the adjacent thrust element is connected and the lengthways with each other two opposite edges with inherently rigid, hingedly connected to the edges Push bars are connected, thereby g e k e n n n z e i c h n e t that the push elements (21.22) are integrally formed, and that the articulated connections (6) between the box walls (3, 4) and push webs (5) each by a taper of the thrust element material are generated in the connection area (quasi-joints 6). 2. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubelemente (2) des Kupplungselementes (1) aus faserverstärkten Werkstoffen in Laminatform aufgebaut sind.2. Coupling element according to claim 1, characterized in that the Push elements (2) of the coupling element (1) made of fiber-reinforced materials in Laminate form are constructed. 3. Kupplungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kastenwände (3) und/oder Schubstege (5) der Schubelemente (2) eine Sandwich-Konstruktion aus zwei einen Schaumstoffkern (7) umfassenden Laminatflächen sind.3. Coupling element according to claim 2, characterized in that box walls (3) and / or push webs (5) of the push elements (2) have a sandwich construction are two laminate surfaces comprising a foam core (7). 4. Schubelement insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schubelemente (21", 22") ineinander verschachtelt sind, so daß die der Welle (101") abgewandte Kastenwand (31") des jeweils einen Schubelementes (21") jeweils zwischen den Kastenwänden (32", 42") des anderen Schubelelementes (22") verlaufen, und daß die beiden den Wellen abgewandten Kastenwänden (41", 42") beider Schubelelementes starr miteinander verbunden sind.4. thrust element in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the two push elements (21 ", 22") are nested in one another are, so that the shaft (101 ") facing away from the box wall (31") of each one Push element (21 ") between the box walls (32", 42 ") of the other push element (22 ") and that the two box walls (41", 42 ") facing away from the shafts both pusher element are rigidly connected to each other. 5. Kupplungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden den Wellen abgewandten Kastenwände 42") des Kupplungselementes durch zwischen gegenüberliegenden Kanten der Wände angeordnete Schrägwände (13) zu einem torsionssteifen Kasten (14) miteinander verbunden sind.5. Coupling element according to claim 4, characterized in that the two box walls 42 ″) of the coupling element facing away from the shafts through between opposite edges of the walls arranged inclined walls (13) to a torsionally rigid Box (14) are interconnected. 6. Kupplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur drehsteifen Verbindung zweier winkelig zueinander verlaufender Wellen (10', 102') die Schubstege (5') jeweils ein weiteres, zu den beiden Quasi-Gelenken (6') paralleles Quasi-Gelenk (12) aufweisen.6. Coupling element according to one of the preceding claims, characterized characterized in that for the torsionally rigid connection of two mutually angled Waves (10 ', 102') the push webs (5 ') each have a further, to have the two quasi-joints (6 ') parallel quasi-joint (12).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0818309A2 (en) * 1996-07-08 1998-01-14 WindmÀ¶ller & Hölscher Separate drives of a flexographic press
DE102015209493A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-24 Robert Bosch Gmbh Actuator for entering a tensile, compressive and / or rotational movement on an actuator in a device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861600A (en) * 1957-06-18 1961-02-22 Sperry Gyroscope Co Ltd Flexible coupling
US3062025A (en) * 1958-07-25 1962-11-06 Birfield Eng Ltd Flexible couplings
US3393535A (en) * 1966-07-27 1968-07-23 Coats & Clark Plastic universal joints
US3405539A (en) * 1966-06-13 1968-10-15 Gen Motors Corp Flexible rotary joint
DE2043837B2 (en) * 1970-09-04 1975-05-15 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Elastic coupling transmitting true angular movement without play - is situated between two non-aligning shafts
JPS5465242A (en) 1977-11-02 1979-05-25 Toray Ind Inc Hard-fiber resin properller shaft

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861600A (en) * 1957-06-18 1961-02-22 Sperry Gyroscope Co Ltd Flexible coupling
US3062025A (en) * 1958-07-25 1962-11-06 Birfield Eng Ltd Flexible couplings
US3405539A (en) * 1966-06-13 1968-10-15 Gen Motors Corp Flexible rotary joint
US3393535A (en) * 1966-07-27 1968-07-23 Coats & Clark Plastic universal joints
DE2043837B2 (en) * 1970-09-04 1975-05-15 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Elastic coupling transmitting true angular movement without play - is situated between two non-aligning shafts
JPS5465242A (en) 1977-11-02 1979-05-25 Toray Ind Inc Hard-fiber resin properller shaft

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP-Abstract 54-65242 *
VDI-Taschenbuch Glasfaserverstärkte Kunststoffe, VDI-Verlag 1970, S.80-83 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0818309A2 (en) * 1996-07-08 1998-01-14 WindmÀ¶ller & Hölscher Separate drives of a flexographic press
EP0818309A3 (en) * 1996-07-08 1998-07-22 WindmÀ¶ller & Hölscher Separate drives of a flexographic press
DE102015209493A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-24 Robert Bosch Gmbh Actuator for entering a tensile, compressive and / or rotational movement on an actuator in a device

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