DE3317316A1

DE3317316A1 - Elastische kupplung

Info

Publication number: DE3317316A1
Application number: DE19833317316
Authority: DE
Inventors: Tivadar Miskolc Garamvölgyi; József Szedlacsek
Original assignee: Diosgyori Gepgyar
Current assignee: Diosgyori Gepgyar
Priority date: 1982-11-16
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1984-11-15

Description

Elastische Kupplung
Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung, insbesondere zur Ubertragung eines Drehmomentes, bestehend aus zwei gleichen, einander gegenüberliegenden Kupplungshälften, zwischen deren um eine Teilung versetzten, ineinander ragenden Klauen durch einen Ring vereinigte elastische Körper angeordnet sind.
Die bisher eingesetzten elastischen Körper unterschiedlicher Bauart werden durch bei Belastung entstehende radiale und axiale Kräfte nachteilig beeinflußt.
Bekanntlich verursacht die aus den Umfangskräften entstehende radiale Kraftwirkung eine Verschiebung der elastischen Körper zum Mittelpunkt hin oder in die entgegengesetzte Richtung. Zur Behebung der radialen Kraftwirkung ist es bekannt, den elastischen Körper mit einem Doppeltrapezprofil zu versehen oder so zu bauen, daß der Spalt zwischen den Klauen der Kupplungshälften und den elastischen Körpern zum Umfang hin zunimmt.
Ein Trapezprofil kann aus fertigungstechnischen Gründen nur durch Gießen hergestellt werden. Dies hat zur Folge, daß eine solche Kupplung nur zur Ubertragung von relativ geringen Momenten geeignet ist.
Das grundsätzliche Problem bei einer Bauweise mit zum Umfang hin zunehmendem Spalt besteht darin, daß sich die Radialkraft in Abhängigkeit von der Belastung im bedeutenden Maße verändert und nur bei einer bestimmten Belastung einen optimalen Wert erreicht. Bei einer solchen Kupplung bedeutet jede Belastungsänderung bzw. jeder Anlauf eine große Veränderung der radialen Belastung.
Es ist bekannt, daß sich die Axialkraft, die eine übermäßige Belastung der Lager verursacht, in erster Linie aus der axialen Führung der durch einen Ring vereinigten elastischen Körper ergibt. Eine bekannte Ausführungsform (DE-OS 24 39 558) der axialen Führung besteht aus warzenförmigen, an jeder Stirnfläche der elastischen Körper oder an den inneren Stirnflächen der Kupplungshälften - dort, wo zwischen den Verbindungsklauen die elastischen Körper angeordnet sind - ausgebildeten Ansätzen, die auf der Stirnfläche der gegenüberliegenden Kupplungshälften bzw. elastischen Körper aufliegen und dadurch die elastischen Körper in axialer Richtung führen.
Unter Last verformen sich die elastischen Körper in Querrichtung, so daß die warzenförmigen Ansätze zusammengepreßt werden. Der axial gerichtete Druck kann in Abhängigkeit vom Querschnitt der Ansätze und vom Elastizitätsmodul des Materials beschränkt, aber nicht beseitigt werden.
Bekannt ist weiterhin eine elastische Kupplung, bei welcher auf den elastischen Körpern nur auf der einen Seite ein warzenförmiger Ansatz zur axialen Führung ausgebildet ist, wobei die Ansätze in Umfangsrichtung abwechselnd links und rechts angeordnet sind. Bei einer solchen Kupplung werden die Kupplungshälften unter Last durch die Anderung der Abmessungen der elastischen Körper in Querrichtung gedrückt, nachdem ein Ausweichen der unter Last stehenden elastischen Körper zur ansatzfreien Seite hin infolge der Reibungskräfte beschränkt ist. Infolge der einseitigen Anordnung der Ansätze tritt bei größeren Belastungsänderungen an den Arbeitsflächen der Verbindungsklauen und der elastischen Körper eine Reibung auf, die die Lebensdauer der elastischen Körper vermindert.
Bekannt ist schließlich noch die Führung der elastischen Körper durch einen schmalen Ring. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß abgesehen von fertigungstechnischen Schwierigkeiten insbesondere bei einer Belastung unter einem Winkel keine befriedigende Führung gewährleistet ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine in jeder Hinsicht einfache und betriebssichereelastische Kupplung zu schaffen, bei der die auf die Kupplungshälften wirkenden radialen und axialen Kraftwirkungen bei Ubertragung von gleich großen Drehmomenten reduziert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Breite des Ringes zur axialen Führung mindestens der Breite der elastischen Körper entspricht und der Ring nur auf einem Teil der vollen axialen Länge der elastischen Körper, vorteilhafterweise auf der 0,7-fachen Länge, mit diesen in Verbindung steht, und daß sich außerdem die Mittelpunkte der Radien der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen der Kupplungshälften außerhalb der Mittelpunkte der elastischen Körper befinden.
Zweckmäßigerweise ist der Wölbungsradius eines elastischen Körpers größer als der Radius der zylindermantelförmigen Arbeitsfläche. Vorteilhafterweise beträgt der Wölbungsradius das Zweifache des Radius der zylindermantelförmigen Arbeitsfläche.
Die erfindungsgemäße elastische Kupplung hat den Vorteil, daß eine günstige radiale und axiale Kraftaufnahme gewährleistet ist, die die Lebensdauer der elastischen Kupplung wesentlich erhöht. Herstellung und Einsatz der erfindungsgemäßen elastischen Kupplung sind einfach.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die elastische Kupplung im Schnitt B-B von Fig. 2, Fig. 2 den Schnitt C-C von Fig. 1 und Fig. 3 den Teilschnitt A-A von Fig. 2.
Die in Fig. 1 gezeigte elastische Kupplung hat zwei gegenüberliegende Kupplungshälften 1 und 2 und elastische Körper 4, die durch einen Ring 3 miteinander vereinigt sind, wobei der Ring 3 zwischen um eine Teilung versetzt ineinander ragende Klauen 13 der Kupplungshälften 1 und 2 angeordnet ist. Der Ring 3 ist so ausgebildet, daß seine Breite mindestens der Breite der elastischen Körper 4 entspricht und mit den elastischen Körpern 4 nur in der Mitte, auf einer kurzen Strecke in Berührung steht, im übrigen ist ein Spalt vorhanden. Der Elastizitätsmodul der elastischen Körper 4 beträgt 20 bis 150 N/mm2 , vorteilhafterweise 70 N/mm2.
Die konsolenartig hinausragenden Stirnflächen 5, 6 des Ringes 3 sind durch Flächen 7 und 8 der Kupplungshälften 1 bzw. 2 in axialer Richtung so geführt, daß keine nachteiligen Axialkräfte auftreten, da die Bewegung der elastischen Körper 4 in Querrichtung weder durch den Ring 3 noch durch die Kupplungshälften 1,2 behindert wird.
In Fig. 2 und 3 sind der Radius r der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen der Kupplungshälften 1 und 2 der Wölbungsradius Rd der elastischen Körper 4 und der Durchmesser d des durch die Mittellinien 14 der zylinderförmigen Arbeitsflächen 9,10 der Kupplungshälften 1 und 2 bestimmten Zylinders gezeigt.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, befindet sich der durch die Mittellinien 14 der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen 9 und 10 der Kupplungshälften 1 bzw. 2 bestimmte Zylinder mit einem Durchmesser do außerhalb der Hälfte der Höhe der elastischen Körper 4, wodurch die radiale Kraftwirkung ausgeschlossen wird.
Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist der Wölbungsradius Rd der elastischen Körper 4 immer größer als der Radius r der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen 9 und 10. Vorteilhafterweise gilt R = 2 r. Die so ausgebildeten, d tonnenförmigen Arbeitsflächen 11, 12 gewährleisten eine günstige Belastungsaufnahme. Die Mantellinien der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen 9,10 sind zueinander und zur Symmetrieachse der elastischen Kupplung parallel, können aber von der Symmetrieachse höchstens 10 abweichen.

Claims

Elastische Kupplung Patentansprüche 1. Elastische Kupplung, bestehend aus zwei gleichen, einander gegenüberliegenden Kupplungshälften, zwischen deren um eine Teilung versetzten, ineinander ragenden Klauen durch einen Ring vereinigte elastische Körper angeordnet sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Breite des Ringes (3) zur axialen Führung gleich oder größer ist als die Breite der elastischen Körper (4), daß der Ring t3) nur auf einem Teil der vollen axialen Länge der elastischen Körper (4) mit diesen in Berührung steht und daß sich die Mittelpunkte (14) der Radien (r) der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen (9,10) der Kupplungshälften (1,2) außerhalb der Mittelpunkte der elastischen Körper (4) befinden.
2. Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Ring (3) mit den elastischen Körpern (4) auf dem 0,7-fachen ihrer vollen axialen Länge in Berührung steht.
3. Elastische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Wölbungsradius (Rd) der elastischen Körper (4) größer ist als der Radius (r) der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen (9,10)
4. Elastische Kupplung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Wölbungsradius (Rd) der elastischen Körper (4) das Zweifache des Radius (r) der zylindermantelförmigen Arbeitsflächen (9,10) beträgt.

5, Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Elastizitätsmodul der elastischen Körper (4) 20 bis 150 N/mm2 beträgt.

6, Elastische Kupplung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Elastizitätsmodul der elastischen Körper (4) 70 N/mm2 beträgt.