DE3400127A1

DE3400127A1 - Torsionally flexible vibration-damping shaft coupling

Info

Publication number: DE3400127A1
Application number: DE19843400127
Authority: DE
Inventors: Curt Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Krönert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-04
Filing date: 1984-01-04
Publication date: 1985-07-11

Abstract

The transmission of torque from the primary part to the secondary part is effected by a disc-like coupling part which extends approximately perpendicularly to the axis of rotation, is connected in axially displaceable fashion by a toothing to the primary part, is provided on one side with projections and depressions arranged in the manner of a ring, extending axially and having side faces inclined in the circumferential direction, and engages in the manner of crown gearing in the projections and depressions of the disc-like secondary part or a supporting disc connected to the latter, assemblies of spring elements, in particular Belleville springs, being arranged to the side of the coupling part in a separate chamber. The coupling is filled with damping oil which is forced through throughflow openings from one chamber to the other under the action of the axially displaceable coupling discs. Arranged on the coupling discs, in the vicinity of the throughflow openings, for which the toothing of the coupling may be used, are tubular control parts which are provided with radial seals and interact with axial ducts which are arranged in the primary or secondary part and are provided with restriction openings which lead into the interior of the coupling and can be varied in cross-section from outside by means of a regulating screw or act as pressure-dependent valves.

Description

"Drehelastische, schwingungsdämpfende Wellenkupplung""Torsionally flexible, vibration-damping shaft coupling"

Gegenstand der Hauptanmeldung ist eine hochdrehelastische WellenkupFlung mit Flüssigkeitsdämpfung, deren Drehmomentübertragung vom Primär- zum Sekundärteil durch ein zwischen diesen angeordnetes, axial verschiebbares, unter dem Druck von axial wirkenden Federelementen stehendes, scheibenförmiges Kuppelteil erfolgt, welches das Innere der Kupplung in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammern unterteilt, die durch eine Drosselöffnung miteinander in Verbindung stehen, wobei das scheibenartige Kuppelteil, welches innen durch eine Verzahnung drehfest und axial verschiebbar mit dem Primärteil verbunden und außen gegenüber dem Gehäuse radial abgedichtet ist, seitlich mit einem Kranz von sich axial erstreckenden an sich bekanrten Vorsprüngen und Vertiefungen nah Art der Planverzahnung rz ah un versehen ist, die in entsprechende Vertiefungen am Sekundärteil eingreifen, wobei in der einen Kammer des Innenraumes die Vorsprünge und Vertiefungen liegen und in der anderen Kammer die Federelemente insbesondere Pakete von Tellferfedern angeordnet sind, die innen auf Bolzen geführt sind.The subject of the main application is a highly torsionally flexible shaft coupling with liquid damping, its torque transmission from the primary to the secondary part by an axially displaceable, arranged between them, under the pressure of axially acting spring elements standing, disk-shaped coupling part takes place, which the inside of the clutch is divided into two chambers filled with damping fluid, which are in communication with one another through a throttle opening, the disk-like Coupling part, which inside rotatably and axially displaceable by a toothing connected to the primary part and sealed radially from the outside with respect to the housing is, laterally with a wreath of axially extending projections on itself and recesses close to the type of face gearing rz ah un is provided in the corresponding Engage recesses on the secondary part, with one chamber of the interior the projections and depressions are located and the spring elements are in the other chamber in particular packages of plate springs are arranged, which are guided on the inside on bolts are.

An das Dämpfungsverhalten von hochdrehelastischen Kupplungen mit Flüssigkeitsdämpfung können verschiedene, von Anwendungsfällen und Betriebszuständen abhängige Anforderungen gestellt werden. To the damping behavior of highly flexible couplings with Liquid damping can have different applications and operating states dependent requirements are made.

So kann die Forderung bestehen, daß mit zunehmendem Drehmoment die Flüssigkeitsdämpfung ansteigen soll, oder/und beim Nulldurchgang, d.h. bei kleinem Drehmoment, eine größere Dämpfung erwünscht ist. Ferner ergibt sich bei schwingungstechnisch schwierigen Anlagen auch der Wunsch, die Dämpfung nachträglich zu verändern. So there may be a requirement that with increasing torque the Fluid damping should increase, and / or at the zero crossing, i.e. at a small Torque, greater damping is desired. Furthermore, in terms of vibration difficult systems also the desire to change the damping afterwards.

Bei den bekannten Kupplungen ist letzteres nur durch Austausch von Bauteilen mit veränderten Drosselöffnungen oder Spalten möglich. In the case of the known couplings, the latter is only possible by exchanging Components with modified throttle openings or gaps possible.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei der Wellenkupplung gemäß der Hauptanmeldung eine Einrichtung zu schaffen,durch die eine wahlweise feinfühlig steuerbare Dämpfung über den ganzen Drehmomentverlauf ermöglicht wird, wobei die Veränderung der Dämpfungscharakteristik entweder selbsttätig oder/und von außen her erfolgt.The invention has set itself the task of the shaft coupling to create a facility according to the main application the an optionally sensitively controllable damping over the entire torque curve is made possible, the change in the damping characteristics either automatically and / or takes place from the outside.

Erfindungsgemäß ist an der Durchflußöffnung zwischen den Kammern ein am äußeren Ende mit einer Radialdichtung versehenes, rohrartiges Steuerteil angeordnet, welches mit entsprechenden, im Primär- oder Sekundärteil gegebenen, axial gerichteten Kanälen zusammenwirkt, die mit mehreren auf achsparallelen Ebenen hintereinander liegenden, ins Kupplungsinnere führenden Drosselöffnungen versehen sind, welche von der Radialdichtung während des Arbeitshubes überstrichen werden, wobei mindestens eine Drosselöffnung von der Stirnseite der Kupplung her mit einer Regelschraube oder dergleichen in ihrem Querschnitt veränderbar ist. According to the invention is at the flow opening between the chambers a tubular control part provided with a radial seal at the outer end arranged, which is given with corresponding, in the primary or secondary part, axially directed channels interacts with several on axially parallel planes one behind the other, which lead into the inside of the coupling, are provided with throttle openings which are swept over by the radial seal during the working stroke, wherein at least one throttle opening from the end face of the coupling with a Regulating screw or the like can be changed in its cross section.

Um die Dämpfung von außen her beeinflussen zu können, besteht eine vorteilhafte Ausführung darin, daß mindestens eine Drosselöffnung von der Stirnseite der Kupplung her mit einer Regel schraube im Querschnitt veränderbar ist. Die Regel schraube kann auch als selbsttätig arbeitendes, druckabhängiges Ventil ausgebildet sein, welches von außen nachstellbar ist. In order to be able to influence the damping from the outside, there is a advantageous embodiment in that at least one throttle opening from the end face the coupling can be changed in cross section with a regulating screw. The rule screw can also be designed as an automatically operating, pressure-dependent valve which can be adjusted from the outside.

Eine weitere günstige Ausführung der Erfindung, durch welche ebenfalls die Dämpfungscharakteristik verändert werden kann, besteht darin, daß die Radialdichtung nur in Teilbereichen des Arbeitshubes wirksam ist. Another favorable embodiment of the invention, by which also the damping characteristics can be changed, is that the radial seal is only effective in parts of the working stroke.

Je nach der Bauweise der Kupplung kann als Durchflußöffnung zwischen den Kammern z.B. die Kupplungsverzahnung zwischen dem Kuppel teil und dem Primärteil dienen, wobei das Steuerteil am Kuppelteil angeordnet ist. Depending on the design of the coupling can be used as a flow opening between the chambers e.g. the coupling teeth between the dome part and the primary part serve, wherein the control part is arranged on the coupling part.

Eine andere günstige Ausführungsform besteht darin, daß als Durchflußöffnung zwischen den Kammern Bchrungen in der Stützscheibe und in dem anliegenden Kuppelteil die im Bereich der Federbolzen liegen, wobei an jeder Bohrung der Stützscheibe ein Steuerteil angeordnet ist. Another favorable embodiment is that as a flow opening between the chambers stanchions in the support disc and in the adjacent dome part which are located in the area of the spring bolts, with one in each bore of the support disc Control part is arranged.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung angewandt auf die Figuren 1 und 2 der Hauptanmeldung dargestellt, die weitere Einzelheiten zeigen. Dabei wurden die bisherigen Bezeichnungen der Hauptanmeldung beibehalten. In the drawings, exemplary embodiments of the invention are applied shown on Figures 1 and 2 of the main application, the further details demonstrate. The previous designations of the main application were retained.

Es zeigen: Fig. 1 eine Kupplung gemäß Fig. 1 der Hauptanmeldung, Fig. 2 eine Kupplung gemäß Fig. 2 der Hauptanmeldung, Fig. 3 eine Einzelheit "A" der Fig. 1 Fig. 4 eine andere Ausführung der Einzelheit "A" der Fig. 1 Fig. 5 eine weitere Einzelheit "A" der Fig. 1 Fig. 6 eine Einzelheit B der Fig. 2 In Fig. 1, 3, 4 und 5 bezeichnet 1 das Primärteil und 7 das Kuppelteil, welches mit seiner Kupplungsverzahnung 6 drehfest und axial verschiebbar mit dem Primärteil 1 verbunden ist. Das Kuppelteil ist durch eine Dichtung 12 gegenüber dem Gehäuse 2 radial abgedichtet. In der Kammer 31 links des Kuppel teiles sind die Federelemente (Telterfedern) 8 angeordnet, die innen durch Bolzen (Federbolzen) 10 geführt sind. In der Kammer 32 rechts von Kuppelteil 7 sind die am Kuppel teil angebrachten Mitnehmer in Form von Vorsprüngen und Vertiefungen 9 angeordnet, die in entsprechende Elemente am Sekundärteil 5 eingreifen.1 shows a coupling according to FIG. 1 of the main application, FIG. 2 shows a coupling according to FIG. 2 of the main application, FIG. 3 shows a detail "A" of the Fig. 1 Fig. 4 another embodiment of the detail "A" of Fig. 1 Fig. 5 another Detail "A" of Fig. 1 Fig. 6 a detail B of Fig. 2 In Figs. 1, 3, 4 and 5 denotes 1 the primary part and 7 the coupling part, which with its coupling teeth 6 is connected to the primary part 1 in a rotationally fixed and axially displaceable manner. The dome part is radially sealed with respect to the housing 2 by a seal 12. In the chamber 31 to the left of the dome, the spring elements (Telter springs) 8 are arranged, the are guided inside by bolts (spring bolts) 10. In the chamber 32 to the right of the dome part 7 are the drivers attached to the dome in the form of projections and depressions 9 arranged, which engage in corresponding elements on the secondary part 5.

Bei der Hubbewegung des Kuppelteiles 7 wird Dämpfungsflüssigkeit aus der Kammer 31 in die Kammer 32 durch die Kupplungsverzahnung 6 gedrückt. Beim Nachlassen des Drehmomentes strömt sie wieder zurück. Für Regelung der Dämpfung ist gemäß der Erfindung am Kuppelteil 7 auf der linken Seite ein rohrartiges Steuerteil 33 angeordnet, das am äußeren Ende eine Radialdichtung 34 trägt. During the lifting movement of the coupling part 7 there is damping fluid pressed out of the chamber 31 into the chamber 32 by the coupling teeth 6. At the If the torque decreases, it flows back again. For regulating the damping is according to the invention on the coupling part 7 on the left side, a tubular control part 33 arranged, which carries a radial seal 34 at the outer end.

In Fig. 3 gleitet diese Dichtung beim Arbeitshub auf der zylindrischen Nabenfläche 35 des Primärteiles 1. Am Ende der Nabenfläche sind am Umfang auf einer Ebene senkrecht zur Achse mehrere radiale Drosselöffnungen 36 angeordnet, die von den axial gerichteten, nach außen führenden Kanälen 37 ausgehen, wobei die Drosselöffnungen durch Regulierschrauben 38 von außen her verändert werden können. Man hat damit die Möglichkeit, die Durchströmung der Dämpfungsflüssigkeit über den gesamten Drehmomentverlauf ohne Demontage der Kupplung zu beeinflussen. In Fig. 3 this seal slides on the cylindrical during the working stroke Hub surface 35 of the primary part 1. At the end of the hub surface are on a circumference Plane arranged perpendicular to the axis several radial throttle openings 36, which of the axially directed, outwardly leading channels 37 go out, whereby the throttle openings can be changed from the outside by regulating screws 38. This gives you the opportunity to control the flow of the damping fluid via the influencing the entire torque curve without dismantling the clutch.

In Fig. 4 ist abweichend von Fig. 3 erst eine konisch ansteigende Fläche 35a und dann eine zylindrische Fläche 35 angeordnet, die am Ende wieder Drosselöffnungen 36 aufweist. In FIG. 4, in contrast to FIG. 3, there is only a conically rising one Surface 35a and then a cylindrical surface 35, which again has throttle openings at the end 36 has.

In diesem Fall findet zunächst eine freie Durchströmung durch den Zwischenraum zwischen der Dichtung 34 und der konischen Fläche 35a statt. Später wird der Durchfluß kleiner und dann wie in Fig. 3 ganz verschlossen, worauf nur noch wie in Fig. In this case there is initially a free flow through the Space between the seal 34 and the conical surface 35a instead. later the flow becomes smaller and then completely closed as in Fig. 3, whereupon only still as in Fig.

3 die Strömung euf die Kanäle 37 und die Drosselöffnungen 36 erfolgt, die durch Regel schrauben 38 beeinfluß werden können.3 the flow is euf the channels 37 and the throttle openings 36, the 38 screws can be influenced by rule.

Mit dieser Regelung kann z.B. eine Dämpfungscharakteristik erzielt werden, die nur im oberen Teil abgeknickt ist.With this regulation, for example, a damping characteristic can be achieved which is only kinked in the upper part.

In Fig. 5 ist unabhängig von den vorgenannten Drosselverfahren rechts des Kuppelteiles in der Endlage ein Dichtungspaar 39/40 vorgesehen, das bei Nullstellung der Kupplung geschlossen ist. Es hat den Zweck, bei Drehmomentumkehr (Nulldurchgang) die Strömung durch die Verzahnung kurzzeitig zu unterbrechen, was bei einer bestimmten Art der Ausbildung der Vorsprünge und Vertiefungen 9 von Vorteil ist. In Fig. 5 is independent of the aforementioned throttling method on the right of the coupling part in the end position a pair of seals 39/40 is provided, which in the zero position the clutch is closed. It has the purpose of reversing the torque (zero crossing) to briefly interrupt the flow through the toothing, which occurs at a certain Type of formation of the projections and depressions 9 is advantageous.

In Fig. 2 und 6 bezeichnet 1 das Primärteil (Hülse), 14 das Kuppel teil und 15 die an diesem anliegende ringförmige Stützscheibe, welche die Federpakete 8 abdeckt, die auf Bolzen 10 innen geführt sind, von denen einer über den Stift 16 die Stützscheibe gegen Verdrehen sichert. Die Stützscheibe 15 ist innen und außen mit Radialdichtungen 12 und 18 versehen, durch die sie gegenüber dem Gehäuse 2 bzw. dem Primärteil 1 abgedichtet ist. Sie teilt den Kupplungsinnenraum in die rechte Kammer 41, welche die Federpakete 8 enthält und in die linke Kammer 42, in welche das Kuppelteil 14 mit den Vorsprüngen und Vertiefungen 9 angeordnet ist, die in entsprechende am Sekundärteil 3 eingreifen. In Fig. 2 and 6, 1 denotes the primary part (sleeve), 14 the dome part and 15 the ring-shaped support disc adjacent to this, which the spring assemblies 8 covers, which are guided on bolts 10 inside, one of which over the pin 16 secures the support disc against rotation. The support disc 15 is inside and outside provided with radial seals 12 and 18, through which they relative to the housing 2 or the primary part 1 is sealed. It divides the coupling interior into the right one Chamber 41, which contains the spring assemblies 8 and in the left chamber 42, in which the coupling part 14 is arranged with the projections and depressions 9, which in engage the secondary part 3 accordingly.

Bei der Anordnung gemäß der Hauptanmeldung strömt die Dämpfungsflüssigkeit über die Verzahnung 6 und die Verzahnung am Kuppelteil 14 (nicht bezeichnet!) von der rechten in die linke Kammer, wobei die Verzahnungen als Drossel wirken. In the arrangement according to the main application, the damping fluid flows about the toothing 6 and the toothing on the coupling part 14 (not designated!) of the right into the left chamber, with the teeth acting as a throttle.

Zur Regelung der Dämpfung gemäß der Erfindung ist hier dieser Strömungsweg durch eine axial wirkende Dichtung 43 unterbrochen und die Stützscheibe 15 sowie das Kuppelteil 14 an den Stellen der Federbolzen 10 mit Bohrungen 44 bzw. 45 versehen, durch die nunmehr die Dämpfungsflüssigkeit strömen kann. In den Bohrungen 45 der Stützscheibe sind rohrartige Steuerteile 46 angeordnet, welche am äußeren Ende eine Radialdichtung 47 tragen, die in den zylindrischen Ausnehmungen 48 der Bolzen 10 gleitet. This flow path is here to regulate the damping according to the invention interrupted by an axially acting seal 43 and the support disk 15 as well the coupling part 14 is provided with bores 44 or 45 at the points of the spring bolts 10, through which the damping fluid can now flow. In the holes 45 of the Support disc are tubular control parts 46 are arranged, which at the outer end of a Carry radial seal 47, which is in the cylindrical recesses 48 of the bolts 10 slides.

Senkrecht zur Bolzenachse sind in Richtung der Öffnungen versetzt, auf senkrechten Ebenen radiale Drosselöffnungen 49 angeordnet, die ins Innere der Kammer 41 führen. Die Öffnungen 49 sind je für sich mit nach außerhalb der Kupplung führenden Kanälen 50 terbunden, an deren Enden sich Regel schrauben 51 (nur eine gezeichnet!) befinden, durch die der Durchfluß auf die Öffnungen und damit die Dämpfung der Kupplung geregelt werden kann. Ähnlich wie in Fig. 1 werden auch hier bei einer Hubbewegung des Kuppelteiles bzw. der Stützscheibe durch die Radialdichtung 47 der Steuerteile 46 die Drosselöffnungen 49 nacheinander verschlossen, wobei ihr Querschnitt außerdem durch Regelschrauben 51 verändert werden kann.Perpendicular to the bolt axis are offset in the direction of the openings, arranged on vertical planes radial throttle openings 49, which into the interior of the Chamber 41 lead. The openings 49 are each for themselves with the outside of the coupling leading channels 50 terbunden, at the ends of which usually screw 51 (only one drawn!), through which the flow to the openings and thus the damping the clutch can be regulated. Similar to FIG. 1 are also here in a Stroke movement of the coupling part or the support disc through the radial seal 47 of the Control parts 46, the throttle openings 49 closed one after the other, with their cross-section can also be changed by adjusting screws 51.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

Claims: 1.) Highly torsionally flexible shaft coupling with fluid damping, their torque transmission from the primary to the secondary part through one between them arranged, axially displaceable, under the pressure of axially acting spring elements standing, disc-shaped coupling part takes place, we which the interior of the coupling divided into two chambers filled with damping fluid, which are connected by a Throttle opening are in communication with each other, wherein the disk-like coupling part, which inside rotatably and axially displaceable with the primary part through a toothing is connected and sealed radially from the outside with respect to the housing, laterally with a Wreath of axially extending projections and depressions known per se is provided according to the type of face gear, which is in corresponding recesses and Engage projections on the secondary part, with one chamber of the interior the projections and depressions are located and the spring elements are in the other chamber are arranged in particular by plate springs, which are guided on the inside on bolts, according to patent .... (Pat.Anm. P 3325214.9-12) characterized in that at the flow opening between the chambers (31/32) (41/42) one at the outer end with a radial seal (34,47) provided tubular control part (33,46) is arranged, which with corresponding, axially directed channels (37,48) located in the primary or secondary part (1,17) works together with several on different. Levels lying one behind the other, Throttle openings (36,49) leading into the interior of the coupling are provided, which of the radial seal can be painted over during the working stroke, 2.) Shaft coupling according to claim 1, characterized in that at least one throttle opening of the front of the coupling with a regulating screw (38,51) in its cross-section is changeable.

3.) Shaft coupling according to claim 1 and 2, characterized in that the regulating screw (38,51) is designed as a pressure-dependent valve, which of is adjustable on the outside.

4.) Shaft coupling according to claim 1, characterized in that the Radial seal (34, 47) is only effective in parts of the working stroke.

5.) Shaft coupling according to claim 1, characterized in that as The throughflow opening between the chambers is used by the coupling teeth (6), the Control part (33) is arranged on the coupling part (7).

6.) Shaft coupling according to claim 1, characterized in that as Flow opening between the chambers bores (44,45) in the support disc 15 and in the adjacent coupling part (14), which are in the area of spring bolts (10), where on a control part is arranged in each bore of the support disc.

7.) Shaft coupling according to claim 5, characterized in that on the side of the coupling part (7) facing away from the control part has an axial seal (39) is arranged, which is in the zero position of the coupling part on one on the primary part (1) arranged axial sealing ring (40) is applied.