DE4007508A1 - Spark-free coupling for two steel shafts - has bolted flanges on shafts enclosing laminar ring which faces all surfaces, prevented from sparking by e.g. polyurethane elastomer coating - Google Patents

Spark-free coupling for two steel shafts - has bolted flanges on shafts enclosing laminar ring which faces all surfaces, prevented from sparking by e.g. polyurethane elastomer coating

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    • F16D3/78—Yielding 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 shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings
    • F16D3/79—Yielding 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 shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings the disc or ring being metallic

Abstract

A flexible coupling for steel shafts has a flange on each shaft, and they are connected together to rigidly prevent turning, but to allow axial and angular movement by means of a laminar ring. Ring is fixed to alternate flanges by elements arranged round the circumference and is surrounded by a screen to prevent sparks from being produced if the laminate is fractured. This screen consists of an elastomer covering on the space round the ring, the elastomer pref. being a polyurethane. The laminated ring (2) covers the whole circumference of the coupling between the two flanges (1a,1b). It (2) is penetrated by bolts (3) plus their nuts (4) arranged round the circumference and fastened to alternate flanges (1a,1b). The outer female part (6) of another member (6) surrounds the ring (2) and is attached to the one flange (1b). The internal faces of the coupling towards the laminar ring (20 are covered (5a,5b) with elastomer, including the faces (5c,5d) of the additional members (6,7), so that the bores for the bolts (3) are similar. This construction prevents any fractured parts from striking steel surfaces and hence eliminates sparks. ADVANTAGE - The coupling is flexible and simple to manufacture.

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Ganzstahlwellenkupplung, deren beide jeweils einen Anschlußflansch aufweisenden Kupplungshälften über einen Lamellenpaketkranz drehsteif und axial- und winkelbeweglich miteinander verbunden sind, wobei der Lamellenpaketkranz mittels umfangmäßig verteilt angeordneter Befestigungs- und Spannelemente wechselweise an den beiden Anschlußflanschen befestigt ist und wobei der Lamellenpaketkranz von einer Abschirmung zur Unterbindung der Funkenbildung im Falle eines Lamellenbruches umgeben ist.The invention relates to a flexible All-steel shaft coupling, both of which one Coupling halves having a connecting flange via a Lamella package ring torsionally rigid and axially and angularly movable are connected to each other, with the disk pack ring by means of fastenings arranged around the circumference and clamping elements alternately on the two Connection flanges is attached and the Lamella package ring from a shield to the tie the spark formation in the event of a broken lamella is.

Ganzstahlwellenkupplungen werden zur Übertragung von Drehmomenten, insbesondere bei Betrieb mit hohen Drehzahlen und stoßweise sich ändernder Belastung eingesetzt. Aufgrund dessen unterliegt die Kupplung der Gefahr von Lamellenbrüchen, wenn die zulässige Belastung des Lamellenpaketkranzes überschritten wird. Kommt es zu einem Lamellenbruch, so kann durch das Zusammenschlagen von ausbrechenden Lamellen und Stahlteilen im Umgebungsbereich der Lamellen ein Funke entstehen, der insbesondere bei Anwendung der Kupplungen in explosiver Atmosphäre zu unvorhersehbaren Folgen führt. Daher ist bei einer aus der deutschen Patentschrift 38 27 673 bekannten Ganzstahlwellenkupplung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Lamellenpaketkranz im Bereich außerhalb der Anschlußflächen an die Befestigungs- und Spannelemente durch eine gummielastische Verpackung ummantelt ist, wobei die Verpackung insbesondere durch ein auf das Lamellenpaket aufgebrachtes Gewebe verstärkt ist. Im Falle eines Lamellenbruches wird die Lamelle bei der bekannten Kupplung von der Ummantelung eingeschlossen, so daß die Gefahr einer Funkenbildung herabgesetzt ist. Die Herstellung dieser bekannten Kupplung ist jedoch vergleichsweise aufwendig, da das Lamellenpaket vor dem Einbau mit der Ummantelung umgossen und evtl. zusätzlich mit dem Gewebe versehen werden muß.All-steel shaft couplings are used for the transmission of Torques, especially when operating at high speeds and intermittently changing loads. Because of the clutch is subject to the risk of Lamella breaks when the permissible load on the Lamella packet ring is exceeded. If there is one Lamella rupture, so by beating breaking out slats and steel parts in the surrounding area a spark is created in the slats, which in particular at Use of the couplings in an explosive atmosphere leads to unpredictable consequences. Therefore one of the German patent 38 27 673 known All-steel shaft coupling of the type mentioned provided that the disk pack ring in the area outside the connection surfaces to the fastening and clamping elements is encased in a rubber-elastic packaging, whereby  the packaging in particular by a on the plate pack applied fabric is reinforced. in case of a The broken plate becomes the plate in the known clutch enclosed by the sheathing, so that the risk of a Spark formation is reduced. The making of this known clutch is comparatively complex because the plate pack before installation with the casing encapsulated and possibly additionally provided with the fabric got to.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine flexible Ganzstahlwellenkupplung der eingangs genannten Art bezüglich ihrer Herstellung zu vereinfachen.In contrast, the invention is based on the object flexible all-steel shaft coupling of the type mentioned to simplify their manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abschirmung durch eine gummielastische Auskleidung des den Lamellenpaketkranz mit Abstand umgebenden Kupplungsinnenraumes gebildet ist.This object is achieved in that the Shielding by a rubber-elastic lining of the Lamella packet ring with a surrounding area Coupling interior is formed.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß anstelle eines zuvor umgossenen oder mit einem Gewebe versehenen Lamellenpaketkranzes ein üblicher Lamellenpaketkranz Verwendung findet, dessen Einbau auf einfache Weise wie bei standardisierten, nicht gegen Funkenbildung geschützten, Ganzstahlwellenkupplungen erfolgen kann. Die zur Funkenbildungsverhinderung vorgesehene Auskleidung ist erfindungsgemäß mit Abstand zum Lamellenpaket ausgeführt, so daß während des Normalbetriebs keine Berührung zwischen Lamellenpaket und Auskleidung stattfindet, wobei der Abstand jedoch so gering ist, daß im Falle eines Lamellenbruches die gebrochenen Lamellen in die Auskleidung eindringen und somit die Ausbildung eines Funken vermieden wird.The invention is characterized in that instead of a previously cast or woven Lamella packet ring a usual slat packet ring Is used, its installation in a simple manner as in standardized, not protected against sparking, All-steel shaft couplings can be made. The for Prevention of sparking is provided executed according to the invention at a distance from the disk pack, so that there is no contact between during normal operation Lamella pack and lining takes place, the distance however, is so small that in the event of a slat break broken slats penetrate into the lining and thus the formation of a spark is avoided.

Eine besonders wirksame Auskleidung ergibt sich, wenn die Anschlußflansche an ihren den Lamellen zugewandten Stirnflächen die Auskleidung tragen. A particularly effective lining results if the Connection flanges on their facing the fins Wear the lining on the end faces.  

Aufgrund der länglich flachen Ausbildung der Lamellen werden diese beim Bruch in erster Linie in Richtung zu den Anschlußflanschen ausbrechen, so daß eine dort vorgesehene Auskleidung bei der überwiegenden Zahl der Lamellenbrüche wirksam ist.Due to the elongated flat design of the slats this when breaking primarily towards the Break out connecting flanges so that one provided there Lining for the majority of slat breaks is effective.

Wenn ein topfförmiger den Lamellenpaketkranz radial umgebender Einsatz vorgesehen ist, dessen lamellenseitige Innenfläche die Auskleidung trägt und der von den Befestigungselementen getragen wird, ergibt sich auch bei hohen Drehzahlen der Kupplung ein sicherer Schutz gegen Funkenbildung, da auch die radial ausbrechenden Lamellen durch die Auskleidung gesichert sind. Die Auskleidung, die den Lamellenpaketkranz allseitig umgibt, wird dadurch gebildet, daß zusätzlich zu den genannten Auskleidungen ein weiterer lamellenseitig eine Auskleidung tragender topfförmiger Einsatz vorgesehen ist, der vom Lamellenpaketkranz eingeschlossen wird und von einem der beiden Flansche getragen wird.If a cup-shaped, the disk pack rim is radial surrounding insert is provided, the lamella side The inner surface carries the lining and that of the Fasteners worn, also results in protection against high speeds of the clutch Sparking, since the radially breaking out slats are secured by the lining. The lining that surrounds the disk pack ring on all sides formed that in addition to the linings mentioned further lamella-bearing a lining Pot-shaped insert is provided by the Lamella packet wreath is enclosed and by one of the both flanges is worn.

Als vorzugsweise zu verwendendes Material für die Auskleidung hat sich ein elastomeres Polyurethan erwiesen.As the preferred material for the Lining has proven to be an elastomeric polyurethane.

Vorteilhafterweise tragen auch die Bohrungen für die Befestigungs- und Spannelemente eine Auskleidung. Hierdurch wird im Falle eines Lamellenbruchs eine Reibung Stahl auf Stahl zwischen den bolzenförmigen Befestigungselementen und den umgebenden Flanschteilen vermieden.Advantageously, the holes for the Fastening and tensioning elements a lining. Hereby In the event of a broken lamella, steel becomes friction Steel between the bolt-shaped fasteners and the surrounding flange parts avoided.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kupplung erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß die Auskleidungen durch Vergießen des Kupplungsinnenraumes, welcher das Lamellenpaket umgibt, gebildet wird.The coupling according to the invention is produced in simple way that the linings through Potting the clutch interior, which the Lamella pack surrounds, is formed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.The invention is based on a Exemplary embodiment drawing closer explained.

Die Kupplung besteht aus zwei Kupplungshälften, von denen jeweils nur die Anschlußflansche 1a und 1b dargestellt sind.The coupling consists of two coupling halves, of which only the connecting flanges 1 a and 1 b are shown.

Zwischen den Anschlußflanschen 1a, 1b befindet sich mit axialem Abstand ein Lamellenpaket 2, welches sich in Form eines Lamellenpaketkranzes über den gesamten Umfang der Kupplungshälften fortsetzt und wobei der Lamellenpaketkranz durch umfangsmäßig verteilt angeordnete Spannbolzen 3 bzw. Spannmuttern 4 wechselweise an den beiden Anschlußflanschen 1a, 1b befestigt ist.Between the connecting flanges 1 a, 1 b there is an axially spaced plate pack 2 , which continues in the form of a plate pack ring over the entire circumference of the coupling halves and the plate pack ring is alternately arranged on the two connection flanges 1 by means of clamping bolts 3 or clamping nuts 4 arranged around the circumference a, 1 b is attached.

Ein topfförmiger Einsatz 6 umgibt den Lamellenpaketkranz 2 radial mit Abstand, wobei der Einsatz 6 im Bereich der Spannbolzen 3 am Flansch 1b befestigt ist. Der Spannbolzen 3 und die Spannmutter 4 bilden die spielfreie Halterung des Lamellenpaketes 2. Innerhalb des Lamellenpaketkranzes 2 ist ein weiterer Einsatz 7 vorgesehen, welcher am Flansch 1b befestigt ist und sich in Richtung auf den Flansch 1a hin erstreckt.A cup-shaped insert 6 surrounds the disk pack rim 2 radially at a distance, the insert 6 being fastened to the flange 1 b in the area of the clamping bolts 3 . The clamping bolt 3 and the clamping nut 4 form the play-free mounting of the plate pack 2 . A further insert 7 is provided within the plate pack ring 2 , which is attached to the flange 1 b and extends in the direction of the flange 1 a.

Die Anschlußflansche 1a, 1b sind im Bereich außerhalb der Anschlußflächen für die Spannbolzen 3 bzw. Spannmuttern 4 mit einer dem Lamellenpaketkranz 2 zugewandten gummielastischen Auskleidung 5a, 5b versehen. Der Einsatz 6 und der weitere Einsatz 7 tragen an ihren jeweils dem Lamellenpaketkranz 2 zugewandten Seiten 5c, 5d ebenfalls eine gummielastische Auskleidung.The connecting flanges 1 a, 1 b are provided in the area outside the connecting surfaces for the clamping bolts 3 or clamping nuts 4 with a rubber-elastic lining 5 a, 5 b facing the plate pack ring 2 . The insert 6 and the further insert 7 also have a rubber-elastic lining on their sides 5 c, 5 d facing the plate pack ring 2 .

Die Flanschbohrungen für die Aufnahme der Spannbolzen 3 sind ebenfalls mit einer gummielastischen Auskleidung versehen. The flange holes for receiving the clamping bolts 3 are also provided with a rubber-elastic lining.

Als Material für die Auskleidung ist elastomeres Polyurethan vorgesehen.The material for the lining is elastomeric polyurethane intended.

Im Falle eines Lamellenbruches weichen die Lamellenstücke aufgrund ihrer Vorspannung in den Bereich des Kupplungsinnenraumes aus, der mit dem elastomeren Polyurethan ausgekleidet ist. Hierdurch wird ein Anschlagen der Lamellen an Stahlteilen im Kupplungsinnenraum vermieden, so daß eine Funkenbildung und somit eine mögliche Explosionsgefahr ausgeschlossen wird. Darüber hinaus wird durch die Auskleidung 5e im Bereich der Flanschbohrung eine übermäßige Erwärmung dieses Bereichs vermieden, da eine Berührung Stahl auf Stahl unterbunden wird.In the event of a disk break, the disk sections move due to their prestress into the area of the clutch interior, which is lined with the elastomeric polyurethane. This prevents the plates from striking steel parts in the interior of the clutch, so that sparking and thus a possible risk of explosion is excluded. In addition, the lining 5 e in the area of the flange bore prevents excessive heating of this area, since contact between steel and steel is prevented.

Claims (7)

1. Flexible Ganzstahlwellenkupplung, deren beide jeweils einen Anschlußflansch (1a, 1b) aufweisenden Kupplungshälften über einen Lamellenpaketkranz (2) drehsteif und axial- und winkelbeweglich miteinander verbunden sind, wobei der Lamellenpaketkranz (2) mittels umfangmäßig verteilt angeordneter Befestigungs- und Spannelemente (3, 4) wechselweise an den beiden Anschlußflanschen (1a, 1b) befestigt ist und wobei der Lamellenpaketkranz (2) von einer Abschirmung zur Unterbindung der Funkenbildung im Falle eines Lamellenbruches umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung durch eine gummielastische Auskleidung (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) des den Lamellenpaketkranz (2) mit Abstand umgebenden Kupplungsinnenraumes gebildet ist.1.Flexible all-steel shaft coupling, the two coupling halves of which each have a connecting flange ( 1 a, 1 b) are connected to one another via a plate pack ring ( 2 ) in a torsionally rigid and axially and angularly movable manner, the plate pack ring ( 2 ) being arranged by means of fastening and tensioning elements ( 3 , 4 ) is alternately fastened to the two connecting flanges ( 1 a, 1 b) and the plate pack ring ( 2 ) is surrounded by a shield to prevent sparking in the event of a plate break, characterized in that the shield is provided with a rubber-elastic lining ( 5 a, 5 b, 5 c, 5 d, 5 e) of the clutch pack ring ( 2 ) surrounding the clutch interior at a distance is formed. 2. Flexible Ganzstahlwellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche (1a, 1b) an ihren den Lamellen zugewandten Stirnflächen die Auskleidung (5a, 5b) tragen.2. Flexible all-steel shaft coupling according to claim 1, characterized in that the connecting flanges ( 1 a, 1 b) on their end faces facing the lamellae carry the lining ( 5 a, 5 b). 3. Flexible Ganzstahlwellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein topfförmiger den Lamellenpaketkranz (2) radial umgebender Einsatz (6) vorgesehen ist, dessen lamellenseitige Innenfläche (5c) die Auskleidung trägt und der von den Befestigungs- und Spannelementen (3) getragen wird. 3. Flexible all-steel shaft coupling according to claim 1 or 2, characterized in that a cup-shaped the disk pack ring ( 2 ) radially surrounding insert ( 6 ) is provided, the disk-side inner surface ( 5 c) carries the lining and of the fastening and tensioning elements ( 3rd ) will be carried. 4. Flexible Ganzstahlwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, lamellenseitig die Auskleidung (5d) tragender topfförmiger Einsatz (7) vorgesehen ist, der vom Lamellenpaket (2) eingeschlossen und von einer der beiden Kupplungshälften getragen wird.4. Flexible all-steel shaft coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that a further, plate-side lining ( 5 d) carrying pot-shaped insert ( 7 ) is provided, which is enclosed by the plate pack ( 2 ) and carried by one of the two coupling halves . 5. Flexible Ganzstahlwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) aus einem Elastomer, insbesondere auch aus einem elastomeren Polyurethan, besteht.5. Flexible all-steel shaft coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lining ( 5 a, 5 b, 5 c, 5 d, 5 e) consists of an elastomer, in particular also of an elastomeric polyurethane. 6. Flexible Ganzstahlwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen für die Befestigungs- und Spannelemente (3, 4) die Auskleidung (5e) tragen.6. Flexible all-steel shaft coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bores for the fastening and clamping elements ( 3 , 4 ) carry the lining ( 5 e). 7. Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Ganzstahlwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Lamellenpaketkranz umgebende Kupplungsinnenraum mit dem die Auskleidung bildenden Material vergossen wird.7. Process for making a flexible All-steel shaft coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Lamella packet ring surrounding clutch interior with the Liner forming material is shed.
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