DE3442738A1

DE3442738A1 - Flexible shaft coupling with torsional vibration damping

Info

Publication number: DE3442738A1
Application number: DE19843442738
Authority: DE
Inventors: Christoph Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Troeder
Original assignee: MEC Maschinenbau Entwicklung Consulting GmbH
Current assignee: MEC Maschinenbau Entwicklung Consulting GmbH
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1985-06-05

Abstract

Flexible shaft coupling with torsional vibration damping which has two shaft connection parts (1, 2; 1', 2') which can be twised relative to one another and are each provided with holding means to which are connected return springs (24) acting between the two shaft connection parts (1, 2; 1', 2'), and in which there are provided, between both shaft connection parts (1, 2; 1', 2'), damping means formed by at least two chambers (9, 10; 9', 10') between the two shaft connection parts (1, 2; 1', 2'), the volumes of which can be changed by the twisting of the two shaft connection parts (1, 2; 1', 2') relative to one another. Each reduction in volume of one chamber (9, 9') is associated with an increase in the volume of the other chamber (10, 10'). The chambers (9, 10; 9', 10') are filled with a fluid and there is at least one transfer passage (25) between the respectively associated chambers (9, 10; 9', 10'). <IMAGE>

Description

Bezeichnung: Elastische Wellenkupplung mit Drehschwin-Designation: elastic shaft coupling with rotary

gungsdämpfung Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung mit Drehschwingungsdämpfung, die zwei relativ gegeneinander verdrehbare Wellenanschlußteile aufweist, die jeweils mit Haltemitteln versehen sind, mit denen zwischen beiden Wellenanschlußteilen wirksame Rückstellfedern verbunden sind und bei der zwischen beiden Wellenanschlußteilen wirksame Dämpfungsmittel vorgesehen sind. supply damping Description: The invention relates to an elastic Shaft coupling with torsional vibration damping, the two rotatable relative to each other Has shaft connection parts which are each provided with holding means with which effective return springs are connected between the two shaft connection parts and provided in the effective damping means between the two shaft connection parts are.

Kupplungen der eingangs bezeichneten Art haben die Aufgabe, in einer Wellenleitung oder zwischen zwei miteinander verbundenen Maschinen stoßartige Änderungen des Drehmomentes abzumildern und Resonanzschwingungen zu vermeiden oder zumindest durch Dämpfung zu vermindern. Hierzu sind zwischen den beiden relativ gegeneinander verdrehbaren Wellenanschlußteilen federnde Elemente aus Gummi oder Stahl angeordnet.Couplings of the type mentioned have the task of being in one Waveguide or sudden changes between two machines connected to each other to moderate the torque and to avoid or at least to avoid resonance vibrations to be reduced by damping. These are between the two relative to each other rotatable shaft connection parts arranged resilient elements made of rubber or steel.

Das Dämpfungsmittel wird in der Regel durch die Federn selbst gebildet und zwar entweder durch das Federmaterial, wie beispielsweise bei der Verwendung von Gummi als Federwerkstoff oder aber durch Reibung bei entsprechenden Federkonstruktionen aus Stahl. Wichtig ist bei derartigen Kupplungen, daß sie möglichst kompakt gebaut sind, in bezug auf den Einsatzzweck ein kleines Schwungmoment aufweisen, d.h. ein möglichst geringes Gewicht,und eine möglichst geringe Größe aufweisen. Ein Nachteil der bekannten Kupplungsbauarten mit Dämpfung besteht darin, daß die Federelemente zugleich das Dämpfungsmittel darstellen, so daß hier die optimale Anpassung der Kupplung an den jeweiligen Einsatzzweck sehr schwierig ist, d.h. Federn mit optimalen Federkennlinien bieten in den seltensten Fällen zugleich eine optimale Dämpfung. Da der Frequenzbereich der Erregerschwingungen in der Regel vorgegeben ist und damit die Federcharakteristik der Rückstellfedern festliegt, ist eine Beeinflussung bzw. Veränderung des Dämpfungsverhaltens derartiger Kupplungssysteme dann nicht mehr möglich.The damping means is usually formed by the springs themselves either through the spring material, like for example the use of rubber as a spring material or through friction with appropriate Spring constructions made of steel. It is important with such couplings that they as possible are built compact, have a small moment of inertia in relation to the intended use, i.e. as light as possible and as small as possible. A disadvantage of the known coupling types with damping is that the Spring elements at the same time represent the damping means, so that here the optimal Adaptation of the clutch to the respective application is very difficult, i.e. springs with optimal spring characteristics rarely offer an optimal one at the same time Damping. Since the frequency range of the exciter vibrations is usually specified and so that the spring characteristics of the return springs are fixed, is an influence or change in the damping behavior of such clutch systems more is possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Kupplung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die eine von der Charakteristik der verwendeten Federn unabhängige Auslegung des Dämpfungsverhaltens ermöglicht.The invention is based on the object of a flexible coupling of the type mentioned to create one of the characteristics of the used Spring-independent design of the damping behavior enables.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Wellenanschlußteilen wenigstens zwei einander zugeordnete Kammern angeordnet sind, deren Volumen durch relative Verdrehung der beiden Wellenanschlußteile zueinander veränderbar ist, wobei jeweils einer Volumenverminderung der einen Kammer eine Volumenvergrößerung der anderen Kammer zugeordnet ist, daß die Kammern mit einer Flüssigkeit gefüllt sind und daß zwischen den einander zugeordneten Kammern jeweils wenigstens ein Überströmkanal zugeordnet ist. Eine derartige Kupplung hat den Vorteil, daß das Dämpfungsverhalten unabhängig von der vorgegebenen Federcharakterristik ausgelegt werden kann. Dies ist in der einfachsten Weise durch die Auswahl einer Flüssigkeit mit entsprechender Viskosität zur Füllung der Kammern und durch die Dimensionierung von Querschnitt und Länge des Uberströmkanals möglich, der als Drossel wirkt. Die Anpassung der Dämpfungscharakteristik für den jeweiligen Einsatzfall kann bei einer derartig ausgebildeten Kupplung ohne umständliche Montage bewerkstelligt werden, da lediglich die eingefüllte Flüssigkeit abgelassen werden muß und durch eine Flüssigkeit mit einer anderen Viskosität ersetzt werden muß.This object is achieved in that between the two shaft connection parts at least two associated chambers are arranged, the volume of which is through relative rotation of the two shaft connection parts to one another can be changed, wherein in each case a volume reduction of the one chamber an increase in volume of the is assigned to another chamber that the chambers are filled with a liquid and that between the chambers assigned to one another at least one overflow channel assigned. Such a coupling has the advantage that the damping behavior regardless of the given spring characteristics be interpreted can. This is in the simplest way by choosing a liquid with corresponding viscosity for filling the chambers and through the dimensioning of cross-section and length of the overflow channel, which acts as a throttle. the Adaptation of the damping characteristics for the respective application can be done with a coupling designed in this way can be achieved without cumbersome assembly, since only the filled liquid has to be drained and through a liquid must be replaced with a different viscosity.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Uberströmkanal mit einer einstellbaren Drossel versehen ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei einer durch die Viskosität der Flüssigkeit vorgegebenen Grundeinstellung nachträglich eine Feine in stellung der Kupplung vorgenommen werden kann. Zweckmässigerweise wird die einstellbare Drossel durch den Querschnitt des Überströmkanals verändernde Mittel gebildet. In a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the overflow channel is provided with an adjustable throttle. This arrangement has the advantage that at a predetermined by the viscosity of the liquid Basic setting can be made retrospectively a fine adjustment of the clutch can. The adjustable throttle is expediently through the cross section of the Overflow channel changing means formed.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Wellenanschlußteil als geschlossenes Gehäuse (äußeres Teil) ausgebildet ist, das das freie Ende des anderen Wellenanschlußteils (inneres Teil) konzentrisch umschließt, daß das äußere Teil mit wenigstens einem gegen das innere Teil gerichteten wandartigen Ansatz und das innere Teil mit wenigstens einem gegen das äußere Teil gerichteten wandartigen Ansatz versehen ist und daß die wandartigen Ansätze den Zwischenraum zwischen äußerem Teil und innerem Teil in wenigstens zwei gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilen, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, und daß zwischen den Kammern jeweils ein Überströmkanal angeordnet ist. In one embodiment of the invention it is provided that a shaft connection part is designed as a closed housing (outer part), which is the free end of the other shaft connection part (inner part) concentrically encloses that the outer Part with at least one wall-like approach directed towards the inner part and the inner part with at least one wall-like facing towards the outer part Approach is provided and that the wall-like approaches the space between outer Divide part and inner part into at least two mutually sealed chambers, which are filled with a liquid, and that one between the chambers Transfer channel is arranged.

Der Überströmkanal kann durch eine entsprechende Bohrung in einem wandartigen Ansatz oder entsprechende Kanäle im gehäuseartigen äußeren Teil gebildet werden. The overflow can through a corresponding hole in a wall-like approach or corresponding channels formed in the housing-like outer part will.

In Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist erfindungsgemaß vorgesehen, daß die Berührungskante wenigstens eines wandartigen Ansatzes eines Wellenanschlußteiles gegenüber der zugeordneten Gegenfläche des hierzu relativ bewegbaren anderen Wellenanschlußteiles über wenigstens einen Teil ihrer Länge einen Zwischenraum frei läßt, der den Überströmkanal bildet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Überströmkanal jeweils in Bereichen liegt, in denen an sich eine Dichtung anzuordnen ist, so daß hierdurch in Teilbereichen konstruktiv kritische Zonen vereinfacht werden. In a refinement of this embodiment, the invention provides that the contact edge of at least one wall-like approach of a shaft connection part with respect to the associated mating surface of the other shaft connection part which is relatively movable for this purpose Over at least part of its length, an interspace leaves free which forms the overflow channel forms. This arrangement has the advantage that the overflow channel in each case lies, in which a seal is to be arranged, so that this results in partial areas structurally critical zones are simplified.

In bevorzugter Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß die innere Umfangsfläche des als Gehäuse ausgebildeten äußeren Teils und die Umfangsfläche des vom Gehäuse umschlossenen inneren Teils zumindest jeweils im Berührungsbereich mit der freien Kante des wandartigen Ansatzes des jeweils anderen Wellenanschlußteils als konzentrisch zueinander verlaufende Zylinderflächen ausgebildet sind und daß wenigstens einer der wandartigen Ansätze an seiner freien Kante im Berührungsbereich mit der zugehörigen Zylinderfläche des anderen Wellenanschlußteils mit einem sich wenigstens über einen Teil der freien Kante erstrechenden radial einstellbaren Drosselsteg versehen ist.In a preferred embodiment of this embodiment it is provided that the inner circumferential surface of the outer part designed as a housing and the Circumferential surface of the inner part enclosed by the housing, at least in each case in the contact area with the free edge of the wall-like approach of the other shaft connection part are designed as concentric cylinder surfaces and that at least one of the wall-like extensions at its free edge in the contact area with the associated cylindrical surface of the other shaft connection part with one radially adjustable throttle web extending over at least part of the free edge is provided.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daB jeweils wenigstens zwei einander zugeordnete Kaiumernüber einen Verbindungskanal jeweils mit einer Gasspeicherfeder verbunden sind, die als Rückstellfedern wirken. Eine derart ausgebildete Kupplung, die für große Dimensionierungen in Betracht kommt, hat den Vorteil, daß neben der in weiten Bereichen einstellbaren Dämpfungscharakteristik durch die Wahl der Viskosität und/oder durch die Einstellung der Drossel im Uberströmkanal zusätzlich auch noch ein breiter Einstellbereich für die Federcharakteristik gegeben ist, da bei den üblichen Konstruktionen derartiger Gasspeicher federn in Form sogenannter Blasenspeicher auf die Federcharakteristik durch Veränderung des vorgegebenen Gasdruckes Einfluß genommen werden kann.In another embodiment of the invention it is provided that each at least two associated Kaiumern over a connecting channel each are connected to a gas storage spring, which act as return springs. One Coupling designed in this way, which is suitable for large dimensions, has the advantage that in addition to the adjustable damping characteristics by choosing the viscosity and / or by setting the throttle In the overflow channel, there is also a wide adjustment range for the spring characteristics is given, since in the usual constructions of such gas storage springs in Form so-called bladder accumulators on the spring characteristics by changing the predetermined gas pressure influence can be taken.

Bei der Verwendung mechanischer Federn ist es zweckmäßig, wenn die Haltemittel und die zugehörigen Rückstellfedern in dem vom Gehäuse umschlossenen Zwischenraum angeordnet sind und daß wenigstens ein Teil der Haltemittel gleichzeitig als wandartige Ansätze zur Unterteilung des Gehäuses in Kammern ausgebildet sind. Die Rückstellfedern können hierbei, wie an sich bekannt, aus Schraubendruckfedern ausgebildet sein und jeweils unter Vorspannung zwischen je zwei benachbarten wandartigen Ansätzen tangential verlaufend eingespannt sein. Mit den wandartigen Ansätzen sind ferner bei dieser Ausführungsform Führungskörper verbunden, die zum einen die Schraubendruckfeder gegenüber Fliehkrafteinflüssen halten und zum anderen als Uberlastschutz dienen.When using mechanical springs, it is useful if the Holding means and the associated return springs in the enclosed by the housing Intermediate space are arranged and that at least a part of the holding means at the same time are designed as wall-like approaches for dividing the housing into chambers. As is known per se, the return springs can consist of helical compression springs be formed and each under bias between two adjacent wall-like Approaches to be clamped running tangentially. With the wall-like approaches are also connected in this embodiment guide body, on the one hand the helical compression spring withstand the effects of centrifugal forces and also serve as overload protection.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen den beiden Wellenanschlußteilen wenigstens zwei Kammern mit Abstand zur Drehachse angeordnet sind, die in bezug auf die Drehachse im wesentlichen in tangentialer Richtung in ihrem Volumen veränderbar ausgebildet sind, und wobei an jeder Kammer jeweils der eine Bodenteil mit dem einen Wellenanschlußteil und der andere Bodenteil mit dem anderen Wellenanschlußteil verbunden ist. Diese Anordnung hat gegenüber der zuvor angegebenen Ausführungsform den besonderen Vorteil, daß die Kammern in sich geschlossene Bauteile bilden und dementsprechend aufwendige Doppelpassungen entfallen. Bei entsprechender Ausbildung der Kammern vermag diese Ausführungsform der Kupplung sowohl einen geringen Achsversatz als auch Fluchtfehler zwischen den Drehachsen der beiden Wellenanschlußteile auszugleichen, ohne daß hierdurch die Funktion oder die Lebensdauer der Kupplung insgesamt durch Verschleiß beeinträchtigt wird. Die beiden einander zugeordneten Kammern können hierbei beispielsweise durch eine doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit gebildet werden, wobei der Kolben über eine Kolbenstange an einem Wellenanschlußteil und der Zylinder am anderen Wellenanschlußteil angeschlossen ist. In bevorzugter Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, daß die Kammern jeweils durch einen Metallwellbalg gebildet werden, dessen Enden fest mit den zugehörigen Ansätzen an dem einen und an dem anderen Wellenanschlußteil verbunden sind. Die beiden einander zuzuordnenden Kammern sind hierbei diametral zur Drehachse zwischen den beiden Wellenanschlußteile angeordnet. Zweckmäßigerweise ist hierbei in einem zwei einander zugeordnete Kammern verbindenden Ansatz der mit einer einstellbaren Drossel versehene Uberströmkanal angeordnet. Die Verwendung von Metallwellbälgen hat gegenüber der Kolben-Zylinder-Einheit den Vorteil der Verschleiß- und Wartungsfreiheit. Da hier die Kammern vollständig gegenüber der Umgebung abgeschlossen sind und keine gleitend relativ zueinander bewegbare Teile vorhanden sind, ist auch die Gefahr von Leckverlusten, wie sie bei Kolben-Zylinder-Systemen auftreten können, vermieden.In a preferred embodiment is an embodiment of the invention provided that at least two chambers between the two shaft connection parts are arranged at a distance from the axis of rotation, with respect to the axis of rotation substantially are designed to be variable in their volume in the tangential direction, and wherein at each chamber one bottom part with one shaft connection part and the other bottom part is connected to the other shaft connection part. This arrangement has the particular advantage over the previously specified embodiment that the chambers form self-contained components and are accordingly complex There are no double fits. With the appropriate design of the chambers, this is possible Embodiment of the coupling both a slight misalignment and misalignment between the axes of rotation equalize the two shaft connection parts, without thereby affecting the function or the service life of the clutch as a whole Wear is affected. The two chambers assigned to one another can formed here, for example, by a double-acting piston-cylinder unit be, the piston via a piston rod to a shaft connection part and the cylinder is connected to the other shaft connection part. In a preferred embodiment however, it is provided that the chambers are each formed by a metal bellows the ends of which are firmly attached to the associated lugs on one and the other Shaft connecting part are connected. The two chambers that can be assigned to each other are here arranged diametrically to the axis of rotation between the two shaft connection parts. It is expedient here for one to connect two chambers that are assigned to one another Approach of the overflow channel provided with an adjustable throttle is arranged. The use of corrugated metal bellows has a disadvantage compared to the piston-cylinder unit Advantage of freedom from wear and maintenance. Since here the chambers are completely opposite the environment are closed and none sliding relative to each other If parts are present, there is also the risk of leakage losses, as is the case with piston-cylinder systems can occur, avoided.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung des Grundprinzips im Querschnitt mit Gasdruckfedern, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit Schraubendruckfedern als Federelementen, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform gem. Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit Wellbalgkammern, Fig. 6 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gem. Fig. 5.The invention is illustrated by means of schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail. They show: FIG. 1 an illustration of the basic principle in cross section with gas pressure springs, FIG. 2 shows a longitudinal section through the arrangement according to FIG. 1, 3 shows a cross section through an exemplary embodiment with helical compression springs as spring elements, 4 shows a longitudinal section through the embodiment according to Fig. 3, Fig. 5 shows a longitudinal section through an embodiment with corrugated bellows chambers, 6 shows a cross section through the embodiment according to FIG. 5.

Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 wiedergegebenen prinzipiellen Darstellung ist ein als geschlossenes Gehäuse ausgebildetes äußeres Wellenanschlußteil 1 und ein vom äußeren Anschlußteil 1 umschlossenes inneres Wellenanschlußteil 2 vorgesehen. Das Gehäuse ist zweckmäßigerweise zylindrisch ausgebildet, so daß insbesondere die innere Umfangswandung 3 eine Zylinderfläche bildet. Das äußere Teil weist einen radial nach innen gerichteten, wandartigen Ansatz 4 auf, dessen freie Kante mit einer Dichtung 5 versehen ist, die an einer zylindrischen Gegenfläche 6 des inneren Teils anliegt.In the basic illustration shown in FIGS. 1 and 2 is designed as a closed housing outer shaft connection part 1 and an inner shaft connection part 2 enclosed by the outer connection part 1 is provided. The housing is expediently cylindrical, so that in particular the inner peripheral wall 3 forms a cylindrical surface. The outer part has a radially inwardly directed, wall-like approach 4, whose free edge with a seal 5 is provided, which is attached to a cylindrical mating surface 6 of the inner Partly applied.

Das innere Teil 2 weist zweckmäßigerweise um 180° versetzt hierzu einen radial nach außen gerichteten wandförmigen Ansatz 7 auf, dessen freie Kante mit einer Dichtung 8 versehen ist, die an der zylindrischen Innenfläche des äußeren Teils 1 anliegt. Von den beiden wandartigen Ansätzen 4 und 7 wird der verbleibende Zwischenraum zwischen äußerem Teil 1 und innerem Teil 2 in zwei gleichgroße Kammern 9 und 10 unterteilt.The inner part 2 is expediently offset by 180 ° in relation to this a radially outwardly directed wall-shaped projection 7, the free edge of which is provided with a seal 8, which is on the cylindrical inner surface of the outer Part 1 is present. The remaining space is of the two wall-like approaches 4 and 7 between outer part 1 and inner part 2 in two chambers 9 and 10 of equal size divided.

Wie aus dem Längsschnitt in Fig. 2 ersichtlich, sind der äußere Teil 1 und der innere Teil 2 relativ zueinander verdrehbar gelagert, wobei der innere Teil mit seinem freien Ende 11 über ein Lager 12, beispielsweise ein Wälzlager,im äußeren Teil 1 geführt ist. Im Bereich des Lagers 11 ist zwischen äußerem Teil 1 und innerem Teil 2 eine Dichtung 13 angeordnet, die eine Abdichtung der beiden Kammern 9 und 10 gegeneinander in Umfangsrichtung und gegen das Lager bewirkt. An den zapfenartigen Teil 14 des inneren Teils 2 mit seiner zylindrischen Oberfläche 6 schließt sich ein deckelförmiger Teil 15 an, der die freie Öffnung des gehäuseartigen äußeren Teils 1 abschließt. Der gehäuseartige Teil 1 seinerseits ist mit einem Abschlußring 16 versehen, der das deckelartige Abschlußteil 15 des inneren Teils 2 umschließt, wobei zwischen beiden Teilen wiederum eine umlaufende Dichtung, 17 beispielsweise in Form eines O-Ringes vorgesehen ist. Der Abschlußring 16 ist zweckmässigerweise mit einem Lager 18, beispielsweise einem Wälzlager versehen, durch das dieses Teil wellenanschlußseitig gehalten ist.As can be seen from the longitudinal section in Fig. 2, the outer part 1 and the inner part 2 rotatably mounted relative to one another, the inner Part with its free end 11 via a bearing 12, for example a roller bearing, in the outer part 1 is performed. In the area of the bearing 11 is between the outer part 1 and inner part 2 a seal 13 is arranged, which seals the two chambers 9 and 10 caused against each other in the circumferential direction and against the bearing. At the cone-like Part 14 of the inner part 2 with its cylindrical surface 6 closes a lid-shaped part 15, which the free opening of the housing-like outer Part 1 concludes. The housing-like part 1 in turn is provided with an end ring 16 provided, which encloses the lid-like end part 15 of the inner part 2, a circumferential seal, 17 for example, between the two parts is provided in the form of an O-ring. The closing ring 16 is expedient provided with a bearing 18, for example a roller bearing, through which this part is held on the shaft connection side.

Die gegen das innere Teil 2 gerichteten freien Kanten 19 und 20 des mit dem äußeren Teil 1 verbundenen wandartigen Ansatzes 4 einerseits und die gegen das äußere Teil 1 gerichteten freien Kanten 21 und 22 des inneren Teils 2 sind jeweils mit Dichtungen 23 versehen, die die beiden Kammern 9 und 10 dicht gegeneinander abschließen.The directed against the inner part 2 free edges 19 and 20 des with the outer part 1 connected wall-like extension 4 on the one hand and against the outer part 1 directed free edges 21 and 22 of the inner part 2 are respectively provided with seals 23, which the two chambers 9 and 10 tightly against each other to lock.

Um eine derartige Kupplung als drehelastische Kupplung auszubilden, werden nun der äußere Teil 1 und der innere Teil 2 über Rückstellfedern 24, die in Fig. 2 nur schematisch angedeutet sind, miteinander verbunden, so daß beide Teile um ein bestimmtes Maß relativ gegeneinander verdrehbar sind. Bei einer Verdrehung des äußeren Teils 1 gegenüber dem inneren Teil 2 verändern sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die Volumina der beiden Kammern 9,10. Füllt man nun beide Kammern mit einer Flüssigkeit von vorgegebener Viskosität und sieht man in wenigstens einem wandartigen Ansatz, beispielsweise im wandartigen Ansatz 4 einen Uberströmkanal 25 vor, so wird bei einer Verdrehung des inneren Teils 2 gegenüber dem äußeren Teil 1 die Flüssigkeit aus der einen Kammern, deren Volumen sich reduziert in die andere Kammer, deren Volumen sich vergrößert, eingedrückt.To design such a coupling as a torsionally flexible coupling, are now the outer part 1 and the inner part 2 via return springs 24, the are only indicated schematically in Fig. 2, connected to each other, so that both Parts are rotatable relative to each other by a certain amount. In the event of a twist of the outer part 1 compared to the inner part 2 change, as shown in FIG. 1 can be seen, the volumes of the two chambers 9,10. Now fill both chambers with a liquid of a given viscosity and can be seen in at least one wall-like approach, for example in wall-like approach 4 an overflow channel 25 before, when the inner part 2 is rotated relative to the outer part 1 the liquid from one chamber, the volume of which is reduced in the other Chamber, the volume of which increases, depressed.

Bei entsprechender Abstimmung von Querschnitt des Überströmkanals und Viskosität der Flüssigkeit wirkt der Uberströmkanal als Drossel. Ist nun das System aufgrund der elastischen Kopplung von innerem Teil 2 und äußerem Teil 1 Drehschwingungen ausgesetzt, die durch die Rückstellfedern aufgefangen werden, so wirkt der ständige Vor- und Rückstrom der Flüssigkeit von der einen Kammer in die andere Kammer dämpfend auf die Drehschwingung ein.With appropriate coordination of the cross-section of the overflow channel and viscosity of the liquid, the overflow channel acts as a throttle. Now is that System due to the elastic coupling of inner part 2 and outer part 1 torsional vibrations exposed, which are caught by the return springs, the permanent one acts Damping forward and reverse flow of the liquid from one chamber into the other chamber on the torsional vibration.

Als Rückstellfedern 24 können Federn beliebiger Konstruktion eingesetzt werden, so daß je nach dem Einsatzfall und der konstruktiven Ausgestaltung des Kupplungskörpers Stahlfedern oder Gummifedern verwendet werden können. Im Querschnitt nach Fig. 1 ist schematisch auch die Möglichkeit angedeutet, als Rückstellfedern Gasdruckfedern in Form sogenannter Blasenspeicher einzusetzen. Jeweils ein Blasenspeicher 26, die nur gestrichelt dargestellt sind, und deren konstruktive Anordnung entsprechend der Ausgestaltung des Kupplungskörpers vorzusehen ist, wird über einen Verbindungskanal 35 jeweils mit dem Innern einer Kammer9 bzw.10 verbunden. Hierbei entfällt selbstverständlich der Überströmkanal 25 in der Wand 4. Die durch die Volumenveränderungen bei Drehschwingungen jeweils verdrängte Flüssigkeitsmenge wird über den Kanal 35 jeweils in den Blasenspeicher 26 bei Volumenverminderung eingepreßt und durch die unter Gasdruck vorgespannte Speicherblase bei Volumenvergrößerung wieder in die Kammer zurückgepreßt.Springs of any design can be used as return springs 24 so that depending on the application and the structural design of the coupling body Steel springs or rubber springs can be used. In cross section according to FIG. 1 is also indicated schematically the possibility of gas pressure springs as return springs use in the form of so-called bladder accumulators. In each case a bladder accumulator 26, the are only shown in dashed lines, and their structural arrangement accordingly the design of the coupling body is to be provided via a connecting channel 35 each connected to the interior of a chamber 9 or 10. Of course, this does not apply the overflow channel 25 in the wall 4. The volume changes caused by torsional vibrations each displaced amount of liquid is in each case in the bladder accumulator via the channel 35 26 pressed in with volume reduction and preloaded by the gas pressure Memory bladder pressed back into the chamber when the volume increases.

Das von der Speicherblase 27 umschlossene Gasvolumen dient hierbei als Rückstellfeder, wobei die Federcharakteristik durch den vorgegebenen Gasdruck festgelegt ist.The gas volume enclosed by the storage bladder 27 is used here as a return spring, the spring characteristics being determined by the predetermined gas pressure is fixed.

In Fig. 3 und 4 ist eine konkrete Ausführungsform eines Ausführungsbeispieles mit integrierten Rückstellfedern dargestellt. Auch hier ist wieder ein gehäuseartiger äussrer Teil 1 vorgesehen, der einen inneren Teil 2 umschließt.In Fig. 3 and 4 is a specific embodiment of an embodiment shown with integrated return springs. Here, too, is a box-like one outer part 1 is provided which encloses an inner part 2.

Der äußere Teil 1 ist hierbei mit drei gleichmäßig auf den Umfang verteilten, keilförmig nach innen gerichteten wandartigen Ansätzen 4 versehen. Der innere Teil 2 ist entsprechend mit drei nach außen gerichteten, wandartigen Ansätzen 7 versehen, deren Seitenflächen 28 parallel zu den Seitenflächen 29 der Ansätze 4 verlaufen. Von den Ansätzen 4 und den Ansätzen 7 wird der freie Zwischenraum zwischen äusserem Teil 1 und innerem Teil 2 in sechs Kammern 9 bzw. 10 unterteilt. In diesen Kammern sind als Schraubendruckfedern ausgebildete Rückstellfedern 24 unter Vorspannung angeordnet, die sich jeweils auf den Flächen 28 und 29 der Ansätze 4 bzw. 7 abstützen. Die Federn 24 sind durch Führungskörper 30, die jeweils an den Ansätzen 4 befestigt sind und im Inneren der SChraubendruckfedern verlaufen, gesichert. Die Länge der Führungskörper 30 ist hierbei so bemessen, daß der äußere Teil 1 sich gegenüber dem inneren Teil 2 um ein vorgegebenes Maß verdrehen kann.The outer part 1 is here with three evenly on the circumference distributed, wedge-shaped inwardly directed wall-like extensions 4 provided. Of the inner part 2 is correspondingly with three outwardly directed, wall-like approaches 7, the side surfaces 28 of which are parallel to the side surfaces 29 of the approaches 4 run. Of the approaches 4 and the approaches 7, the free space between outer part 1 and inner part 2 divided into six chambers 9 and 10, respectively. In these Chambers are return springs 24 designed as helical compression springs under prestress arranged, which are supported on the surfaces 28 and 29 of the lugs 4 and 7, respectively. The springs 24 are fastened by guide bodies 30, each of which is attached to the lugs 4 and run inside the screw compression springs. The length of the Guide body 30 is here dimensioned so that the outer part 1 is opposite can rotate the inner part 2 by a predetermined amount.

Wie aus dem Längsschnitt in Fig. 4 ersichtlich, sind die jeweils freien Kanten der Ansätze 4 des äußeren Teils und der Ansätze 7 des inneren Teils mit Dichtungen 23 versehen, so daß die einzelnen Kammern dicht gegeneinander abgeschlossen sind.As can be seen from the longitudinal section in Fig. 4, the free Edges of the lugs 4 of the outer part and the lugs 7 of the inner part with seals 23 provided so that the individual chambers are sealed against each other.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Überströmkanal durch einen Zwischenraum zwischen der freien Innenkante 31 der Ansätze 4 am äußeren Teil und der zylindrischen Gegenfläche 32 am inneren Teil 2 gebildet Der den Uberströmkanal 25 bildende Freiraum kann nun fest vorgegeben werden oder aber, wie hier dargestellt, mit einem Stellkörper 33, der über eine Spindel 34 radial verstellbar ist, verändert werden.In the illustrated embodiment, the overflow channel by a gap between the free inner edge 31 of the lugs 4 on the outer Part and the cylindrical mating surface 32 formed on the inner part 2 The the The free space forming the overflow channel 25 can now be fixed or, however, how Shown here, with an adjusting body 33 which is radially adjustable via a spindle 34 is to be changed.

Wie aus dem Längsschnitt gemäß Fig. 4 ersichtlich, ist das innere Teil 2 an seinem freien Ende wiederum mit einem Lagerzapfen 11 versehen, der in einer entsprechenden Ausnehmung des äußeren Teils 1 über ein Wälzlager 12 abgestützt ist. Auf der dem Lagerzapfen 11 abgekehrten Seite ist das innere Teil 2 wiederum mit einem deckelartigen Ansatz 15 versehen, der durch einen mit dem äußeren Teil 1 fest verbundenen Haltering 16 abgestützt ist, wobei wiederum zwischen dem Deckel 15 und dem Haltering 16 eine Dichtung 17 angeordnet ist. Der Wellenanschluß 2' des inneren Teils 2 ist wiederum in einem Lager 18 gehalten, so daß eine einwandfreie Verdrehung des inneren Teils gegenüber dem äußeren Teil möglich ist.As can be seen from the longitudinal section according to FIG. 4, the inner Part 2 is in turn provided at its free end with a bearing pin 11, which is shown in a corresponding recess in the outer part 1 is supported via a roller bearing 12 is. On the side facing away from the bearing pin 11, the inner part 2 is again provided with a lid-like extension 15, which is connected to the outer part 1 firmly connected retaining ring 16 is supported, in turn between the cover 15 and the retaining ring 16, a seal 17 is arranged. The shaft connection 2 'of the inner part 2 is in turn held in a bearing 18, so that a proper Rotation of the inner part relative to the outer part is possible.

Die in Fig. 5 in einem Längsschnitt und in Fig. 6 im zugehörigen Querschnitt dargestellte Ausführungsform ist konstruktiv und fertigungstechnisch einfacher gestaltet als die Ausführungsformen gem. Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4.In Fig. 5 in a longitudinal section and in Fig. 6 in the associated cross section The embodiment shown is structurally and technically simpler in terms of production than the embodiments according to FIGS. 1 and 2 or 3 and 4.

Bei dieser Ausführungsform müssen die beiden Wellenanschlußteile 1' und 2' nicht mehr gegenseitig über ein Lager abestützt werden, sondern können jeweils fliegend gelagert sein. Die Verbindung zwischen den beiden Wellenanschlußteilen 1' und 2' erfolgt bei dieser Ausführungsform nur noch über die Federelemente 24 (Fig. 2) und über zwei als Metallwellbälge ausgebildete Kammern 9' und 10', deren Aufbau und Funktion nachstehend näher beschrieben wird.In this embodiment, the two shaft connection parts 1 ' and 2 'are no longer mutually supported via a bearing, but can each be on the fly. The connection between the two shaft connection parts In this embodiment, 1 ′ and 2 ′ only takes place via the spring elements 24 (Fig. 2) and two formed as corrugated metal bellows chambers 9 'and 10', their Structure and function is described in more detail below.

Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, weist jedes Wellenanschlußteil im Bereich seines Außenumfanges in gleichmässigem Abstand drei in axialer Richtung gegen das andere Wellenanschlußteil ausgerichtete Ansätze 36' bzw. 36" auf, die als Abstützung für die Federelemente 24 dienen, so daß die beiden Wellenanschlußteile 1' und 2' ein Drehmoment zu übertragen vermögen, wobei die beiden Wellenanschlußteile relativ gegeneinander elastisch verdrehbar sind.As can be seen from FIGS. 5 and 6, each shaft connecting part in the Area of its outer circumference equally spaced three in the axial direction against the other shaft connecting part aligned lugs 36 'and 36 ", which serve as a support for the spring elements 24, so that the both Shaft connecting parts 1 'and 2' are able to transmit a torque, the two Shaft connection parts are elastically rotatable relative to one another.

Innerhalb des von den Ansätzen 36' und 36" umschlossenen Raumes ist sowohl das Wellenanschlußteil 1' als auch das Wellenanschlußteil 2' jeweils mit einem stegförmigen Ansatz 37 bzw. 38 verbunden. Die beiden Ansätze 37 und 38 erstrecken sich wiederum in axialer Richtung gegen das jeweils andere Wellenanschlußteil, ohne dieses jedoch zu berühren. Sowohl der stegförmige Ansatz 37 als auch der stegförmige Ansatz 38 weist eine dem jeweils anderen Ansatz zugekehrte Anlagefläche 39 auf, die in dem dargestellten lastfreien Zustand der Kupplung parallel zueinander ausgerichtet sind und den gleichen Abstand zur Drehachse 40 aufweisen. Die beiden stegförmigen Ansätze 37 und 38 sind über zwei in bezug auf die Drehachse 40 tangential ausgerichtete und in ihrem Volumen veränderbare Kammern 9' und 10' miteinander verbunden, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Metallwellbälge ausgebildet sind. Während die am stegförmigen Ansatz 38 anliegenden Enden der Kammern 9' und 10' dicht verschlossen sind, weisen die am stegförmigen Ansatz 37 anliegenden Enden der Kammern 9', 10' eine Öffnung auf, die in einem am stegförmigen Ansatz 37 angeordneten, beide Kammern 9' und 10' verbindenden Überströmkanal 25 ausmünden. Die beiden Kammern 9' und 10' sind wiederum mit einer Flüssigkeit gefüllt. Werden nun die beiden Wellenanschlußteile 1' und 2' relativ gegeneinander verdreht, so vergrößert sich das Volumen der einen Kammer, während sich das Volumen der anderen Kammer in gleichem Maße verkleinert, so daß eine entsprechende Flüssigkeitsmenge aus der einen Kammer in die andere Kammer durch den überströmkanal 25 gedrückt wird. Erfolgt die Relativverdrehung in die andere Richtung, so strömt die Flüssigkeit wieder zurück. Der Strömungswiderstand im überströmkanal 25 bewirkt bei entspre- chendem Strömungsquerschnitt bei gegebener Viskosität der Flüssigkeit eine entsprechende Dämpfung. Durch eine im Uberströmkanal 25 angeordnete Drossel, die vorzugsweise einstellbar ist, beispielsweise eine radial von außen in den überströmkanal 25 hereinragende Stellschraube 41 kann nun der Strömungsquerschnitt des überströmkanals und damit die Dämpfung nach den gegebenen Erfordernissen ohne Demontage der Kupplung jederzeit eingestellt werden.Within the space enclosed by the lugs 36 'and 36 " both the shaft connection part 1 'and the shaft connection part 2' each with a web-shaped extension 37 and 38, respectively. The two approaches 37 and 38 extend turn in the axial direction against the other shaft connection part, without to touch this, however. Both the web-shaped extension 37 and the web-shaped one Approach 38 has a contact surface 39 facing the other approach, which are aligned parallel to one another in the load-free state of the coupling shown and are at the same distance from the axis of rotation 40. The two bar-shaped Lugs 37 and 38 are aligned tangentially with respect to the axis of rotation 40 via two and chambers 9 'and 10' which are variable in volume are connected to one another, the are designed as corrugated metal bellows in the illustrated embodiment. While the ends of the chambers 9 'and 10' resting on the web-shaped extension 38 are tight are closed, have the ends of the chambers resting on the web-shaped projection 37 9 ', 10' have an opening which is arranged in a web-shaped extension 37, both Overflow duct 25 connecting chambers 9 'and 10' open out. The two chambers 9 'and 10' are again filled with a liquid. Now the two shaft connection parts 1 'and 2' rotated relative to each other, the volume of the one increases Chamber, while the volume of the other chamber decreases to the same extent, so that a corresponding amount of liquid from one chamber into the other chamber is pressed through the overflow channel 25. If the relative rotation takes place in the in the other direction, the liquid flows back again. The flow resistance in the overflow channel 25 causes with corresponding corresponding flow cross-section a corresponding damping for a given viscosity of the liquid. By a in the overflow channel 25 arranged throttle, which is preferably adjustable, for example an adjusting screw 41 protruding radially from the outside into the overflow channel 25 now the flow cross-section of the overflow channel and thus the damping according to the given requirements can be adjusted at any time without dismantling the coupling.

Zweckmäßigerweise wird der mit dem Überströmkanal 25 versehene Ansatz 37 und ein der Abstützung des Federelementes dienender Ansatz 36' auf dem gleichen Wellenanschlußteil so befestigt, daß der Ansatz 36' mit einer Durchgangsbohrung 42 versehen werden kann, die mit der Stellschraube 41 fluchtet, so daß die Stellschraube mit einem entsprechenden Werkzeug jederzeit von außen zugänglich ist.The approach provided with the overflow channel 25 is expediently 37 and an extension 36 'serving to support the spring element on the same Shaft connecting part attached so that the approach 36 'with a through hole 42 can be provided which is aligned with the set screw 41 so that the set screw is accessible from the outside at any time with an appropriate tool.

Bei entsprechend größer dimensionierten Kupplungen können dann entsprechend paarweise auch mehr als zwei Metallwellbälge eingesetzt werden, wobei die Ansätze zur Abstützung der Metallwellbälge entsprechend der Anordnung der Ansätze zur Abstützung der Federn, wie in Fig. 6 dargestellt, vorgenommen werden muß. Hierbei sind dann jeweils zwei benachbarte Metallwellbälge mit einem überströmkanal zu verbinden, so daß bei einer Relatiwerdrehung die aus dem Metallwellbalg mit sich verringerndem Volumen ausgepreßte Flüssigkeitsmenge in den benachbarten, sich in seinem Volumen vergrößernden Metallwellbalg überströmen kann.With correspondingly larger sized couplings can then accordingly in pairs, more than two corrugated metal bellows can be used, the approaches to support the corrugated metal bellows according to the arrangement of the supports for support the springs, as shown in Fig. 6, must be made. Here are then to connect two adjacent corrugated metal bellows with an overflow channel, so that with a relative rotation that from the corrugated metal bellows with decreasing Volume squeezed amount of liquid in the neighboring, itself in its volume enlarging metal bellows can flow over.

Claims

Designation: elastic shaft coupling with torsional vibration damping Claims: 1. Elastic shaft coupling with torsional vibration damping, the two relative having mutually rotatable shaft connection parts, each with holding means are provided, with which between the two shaft connection parts effective return springs are connected, and effective damping means between the two shaft connection parts are provided, characterized in that between the two shaft connection parts (1, 2; 1 ', 2') at least two chambers (9, 10; 9 ', 10') are arranged, the volume of which by relative rotation of the two shaft connection parts (1, 2; 1 ', 2') to one another can be changed, with a reduction in volume of one chamber (9, 9 ') an increase in volume of the other chamber (10, 10 ') is assigned that the chambers (9, 10; 9 ', 10') are filled with a liquid and that between each other associated chambers (9, 10; 9 ', 10') each have at least one overflow channel (25) is arranged.

2. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that the Overflow channel (25) is provided with an adjustable throttle.

3. Shaft coupling according to claim 1 or 2, characterized in that that the adjustable throttle through the cross section of the overflow channel (25) changing Means (34; 41) is formed.

4. Shaft coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a shaft connection part is designed as a closed housing (outer part (1)) is that the free end of the other shaft connection part (inner part (2)) is concentric encloses that the outer part (1) with at least one against the inner part (2) directed wall-like approach (4) and the inner part (2) with at least one against the outer part (1) directed wall-like extension (7) is provided and that the wall-like approaches (4, 7) the space between the outer part (1) and the inner Divide part (2) into at least two mutually sealed chambers (9, 10).

5. Shaft coupling according to claim 4, characterized in that the Contact edge of at least one wall-like extension (4) of a shaft connection part with respect to the associated mating surface of the other shaft connection part which is relatively movable for this purpose Leaves a gap free over at least part of its length, which the overflow channel (25) forms.

6. Shaft coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the inner circumferential surface (3) of the outer part designed as a housing (1) and the peripheral surface (6) of the inner part (2) enclosed by the housing at least in each case in the contact area with the free edge of the wall-like attachment (4, 7) of the other shaft connection part as concentric to one another trending Cylinder surfaces (3, 6) are formed and that at least one of the wall-like Approaches (4, 7) on its free edge in the contact area with the associated cylinder surface of the other shaft connection part with one at least over part of the free Edge extending radially adjustable throttle web (33) is provided.

7. Shaft coupling according to claims 1 to 3, characterized in that that between the two shaft connection parts (1 ', 2') at least two chambers (9 ', 10 ') are arranged at a distance from the axis of rotation (40) with respect to the axis of rotation (40) is designed so that its volume can be changed essentially in the tangential direction are, and wherein on each chamber (9 ', 10') in each case the one bottom part with the one Shaft connection part (1 ') and the other bottom part with the other shaft connection part (2 ') is connected.

8. Shaft coupling according to claim 7, characterized in that the Chambers (9 ', 10') at a distance and diametrically to the axis of rotation (40) between the two Shaft connection parts (1 ', 2') are arranged.

9. Shaft coupling according to claim 7 or 8, characterized in that that on each shaft connection part (1 ', 2') at least one against the other shaft connection part directed approach (37, 38) is arranged, each of the other approach has facing contact surface (39) on which is located at a radial distance from the axis of rotation (40) support the variable-volume chambers (9 ', 10') each with a base part.

10. Shaft coupling according to claims 7, 8 or 9, characterized in that that in an approach (37) of two associated chambers (9 ', 10') with an adjustable throttle provided overflow channel (25) is arranged.

11. Shaft coupling according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the chambers (9 ', 10') are each formed by a metal bellows whose Ends are firmly connected to the associated lugs (37, 38).

12. Shaft coupling according to one of claims 1 to 11, characterized in that that in each case at least two associated chambers (9, 10) via a connecting channel (35) are each connected to a gas storage spring (26), which act as return springs works.