DE4307365A1 - Elastische Klauenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Klauenkupplung in einer Ausführung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elastische Klauenkupplungen dieser Art sind vor allem durch ihre Benutzung seit Jahren bekannt. Als Druckkörper dient bei solchen Kupplungen in der Regel ein Zahnkranz aus einem Elastomer. Die einzelnen Zähne des Zahnkranzes liegen dabei spielfrei zwischen den in Umfangsrichtung mit Abstand abwechselnd aufeinanderfolgenden Klauen der beiden Kupplungsflansche. Wegen des fehlenden Spiels in Umfangsrichtung wird das Zusammensetzen der beiden Hälften einer Klauenkupplung erheblich erschwert. So ist bei der Montage darauf zu achten, daß die beiden Kupplungshälften in Umfangsrichtung genau in Betriebsstellung zueinander ausgerichtet werden. Da Klauenkupplungen am Einsatzort häufig ohne Sichtmöglichkeit montiert werden müssen, ist ein genaues Ausrichten schwierig und zeitaufwendig. Außerdem besteht die Gefahr, daß durch Fehlversuche an den Zähnen des Zahnkranzes Beschädigungen auftreten.

Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen. Sie hat sich dementsprechend die Aufgabe gestellt, an einer elastischen Klauenkupplung Vorkehrungen zu treffen, durch die während der Montage, vor allem beim blinden axialen Zusammenfügen, eine selbsttätige Ausrichtung der beiden Kupplungshälften gewährleistet ist, so daß auch unter erschwerten Bedingungen die Montage der Kupplung ohne Schwierigkeiten durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer elastischen Klauenkupplung mit je einem starren Kupplungsflansch auf der Antriebs- und Abtriebsseite erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Kupplungsflanschen, die Klauen umfassend je ein Hilfsring im wesentlichen in Form einer Krone mit einander zugewandten, wechselweise formschlüssig ineinandergreifenden Zacken unverdrehbar gehalten ist, daß die Zacken eine dachförmige Spitze aufweisen und mit je einem gegenüber der Zackenbreite in Umfangsrichtung schmaleren, symmetrisch zur Zacke stehenden Steg am rückwärtigen Kronenring angeformt sind und daß die Zacken gegenüber der Ebene der Klauenenden des zugehörigen Kupplungsflansches axial vorstehen.

Die vorgesehenen Hilfsringe bieten den Vorteil, daß beim axialen Zusammenfügen der Kupplungshälften durch die miteinander in Berührung tretenden Zacken die Kupplungshälften in Umfangsrichtung selbsttätig zueinander ausgerichtet werden, bevor die Klauen in Eingriff kommen. Auch bei fehlender Sicht können so die beiden Kupplungshälften problemlos zusammengefügt, d. h. in die Betriebsstellung gebracht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die beiden Hilfsringe sind vorteilhafterweise untereinander gleich ausgebildet, wobei jede Zacke in den Umrissen entsprechend einem flach geneigten Dach mit sich daran anschließenden parallelen Führungskanten geformt ist. Die Länge der Zacken ist so bemessen, daß sie mit ihrer dachförmigen Spitze gegenüber der Ebene der Klauenenden axial vorstehen. Beim axialen Zusammenfügen der Kupplungshälften treten zuerst die einander gegenüberstehenden Schrägflächen der Zacken miteinander in Berührung, wodurch bei weiterer Axialbewegung eine selbsttätige Drehung und Ausrichtung des einen Kupplungsteils gegenüber dem anderen erfolgt. Diese Ausrichtung ist beendet, sobald die Zacken wechselweise in die gegenüberstehenden Spalten eingreifen können, wobei während der weiteren Axialverschiebung die parallelen Führungskanten, der Zacken aufeinander gleiten und dadurch das Eingreifen der Klauen in die Freiräume des gegenüberliegenden Kupplungsflansches ermöglichen. Da jede einzelne Zacke breiter ist als der zugehörige Steg, besteht nur in der Anfangsphase der Axialverschiebung Berührungsschluß zwischen den Zacken. In der Betriebsstellung liegen die Zacken allseitig frei, so daß die Klauenkupplung in ihrer Beweglichkeit durch die Hilfsringe nicht beeinträchtigt wird.

Um einen allseitig ausreichenden Freiraum für die Zacken sicherzustellen, ist es vorteilhaft, im Kronenring an seiner äußeren Mantelfläche jeweils zwischen benachbarten Stegen je eine zur Zackenseite offene Ausnehmung vorzusehen.

Für die Ausrichtung und Arretierung der Hilfsringe in Umfangsrichtung werden die Kronenringe vorteilhafterweise mit radial nach innen vorstehenden zungenartigen Ansätzen versehen, die sich einzeln wenigstens im Umfangsbereich des zugehörigen Kupplungsflansches in Umfangsrichtung formschlüssig zwischen je zwei benachbarten Klauen erstrecken.

Insgesamt werden die Hilfsringe vorteilhafterweise so gestaltet, daß sie durch bloßes axiales Aufstecken am jeweiligen Kupplungsflansch anbringbar sind.

Während des Betriebes der Klauenkupplung unterliegen die Hilfsringe nur Fliegkraftbeanspruchungen, und sie können daher aus einem geeigneten harten Kunststoff bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Axialschnitte der Einzelteile einer elastischen Klauenkupplung gemäß der Erfindung in auseinandergezogenem Zustand,

Fig. 2 eine Seitenansicht der beiden Hälften der Klauenkupplung nach Fig. 1 vor ihrem Zusammenbau und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Innenseite der in Fig. 2 links dargestellten Kupplungshälfte.

Die abgebildete Klauenkupplung enthält zwei übereinstimmende Kupplungshälften mit je einer Nabe 1 bzw. 2 und einem angeformten Flansch 3 bzw. 4. Die Naben 1 und 2 sind auf die Enden von zwei miteinander zu verbindenden, nicht dargestellten Wellen aufziehbar. An den Flanschen 3, 4 sind an den einander zugewandten Ringflächen untereinander gleich ausgebildete Klauen 5, 6 angeformt, wobei von Klaue zu Klaue gleich große Zwischenräume 7 bzw. 8 vorhanden sind. Die Klauen 5 bzw. 6 sind in solcher Weise angeordnet und geformt, daß sie dann, wenn die Kupplungshälften die Betriebsstellung einnehmen, wechselweise ineinandergreifen und dabei zwischen benachbarten Klauen Freiräume 9 gleicher Größe begrenzen.

Jede einzelne Klaue 5 bzw. 6 ist im Querschnitt im wesentlichen trapezförmig ausgebildet, wobei die Seitenflanken zur Drehachse hin konvergieren und leicht konkav ausgebildet sind, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist. Auf diese Weise bleiben zwischen benachbarten Klauen 5 bzw. 6 gleich große, etwa tonnenförmige Freiräume 9 frei, die von je einem Zahn 10 eines zahnkranzartigen Zwischengliedes 11 ausgefüllt sind. Das Zwischenglied 11 bildet mit seinen Zähnen 10 den elastischen Druckkörper zur spielfreien Übertragung des Drehmoments zwischen den beiden starren Kupplungshälften. Dabei sind begrenzte Winkelverlagerungen möglich. Das Zwischenglied 11 ist ein einteiliger Formkörper und besteht aus einem Elastomer.

Zum Positionieren der beiden Kupplungshälften in Drehrichtung während der Montage sind zwei untereinander gleiche Hilfsringe 12, 13 vorgesehen. Die weitere Beschreibung bezieht sich aus Gründen der Vereinfachung nur auf einen der beiden Hilfsringe, und zwar auf den Hilfsring 12 (Fig. 1).

Der Hilfsring 12 hat im wesentlichen die Form einer Krone, bestehend aus einem Kronenring 14 und angeformten Zacken 15. Der Kronenring 14 ist auf die Mantelfläche des Flansches 3 formschlüssig aufsteckbar. Dabei wird die Aufsteckbewegung durch schmale, zungenartige Ansätze 16 begrenzt. Die Anzahl der Ansätze 16 entspricht der Anzahl der Zwischenräume 7 zwischen den Klauen 5. In ihrer Länge in Umfangsrichtung sind die Ansätze 16 so bemessen, daß sich je ein Ansatz 16 formschlüssig zwischen je zwei benachbarten Klauen 5 erstreckt. Damit ist zugleich eine Ausrichtung des Hilfsringes 12 in bezug auf die Lage der Klauen 5 gegeben.

Die untereinander gleichen Zacken 15 bestehen aus einem flachen Steg 17 und einer äußeren Spitze 18 in Form eines flachgeneigten Daches 19 mit daran anschließenden, parallelen Führungskanten 20. Der Steg 17 hat in Umfangsrichtung eine geringere Breite als die äußere Spitze 18. Dadurch ist sichergestellt, daß beim axialen Zusammenfügen nach Beendigung einer ersten Bewegungsphase, in der die Führungskanten 20 der wechselweise ineinandergreifenden Zacken 15 Berührungsschluß haben, die Spitzen während der anschließenden Bewegung in einen Zwischenraum zwischen jeweils benachbarten Zacken 15 eindringen, der in Umfangsrichtung breiter ist als die Breite der betreffenden Spitze 18, so daß zwischen den ineinandergreifenden Zacken 15 keine Berührungspunkte mehr vorhanden sind.

Fig. 2 zeigt die Hilfsringe 12, 13 in ihrer Betriebsstellung am jeweiligen Kupplungsflansch. Dabei ist u. a. erkennbar, daß die Zacken 15 mit ihrer dachförmigen Spitze 18 gegenüber einer Ebene, die durch die Enden der Klauen 5 bzw. 6 verläuft, vorstehen. Auf diese Weise gelangen beim axialen Zusammenfügen die Dachflächen 19 der Spitzen 18 miteinander in Berührung, bevor die Klauen 5 und 6 miteinander in Eingriff kommen. Die weitere Axialverschiebung der Kupplungshälften zueinander bewirkt aufgrund der in Berührung stehenden geneigten Dachflächen 19 eine gegenseitige Drehung bis zur gewünschten genauen Ausrichtung der Kupplungshälften untereinander.

Für die Zacken 15 ist aufgrund der Baumaße der Klauenkupplung eine axiale Mindestlänge erforderlich. Da andererseits die Lage der Kronenringe 14 durch die zahnartigen Ansätze 16 gegeben ist, greifen die Zacken 15 mit ihrer Spitze 18 teilweise in den Bereich der Kronenringe ein. Damit für die Spitzen 18 in der Betriebsstellung ein allseitig ausreichender Freiraum gewährleistet ist, enthält jeder Kronenring 14 in seiner äußeren Mantelfläche jeweils zwischen benachbarten Stegen 17 eine zur Zackenseite hin offene Ausnehmung 21. Von der Seite gesehen haben die einzelnen Ausnehmungen 21 die aus Fig. 2 ersichtliche Umrißform. In der Betriebsstellung der Klauenkupplung dienen die Ausnehmungen 21 zur Aufnahme je einer dachförmigen Spitze 18 mit rundherum ausreichendem Spiel, so daß die Beweglichkeit der Kupplungshälften während des Betriebes nicht beeinträchtigt wird.

Claims (7)

1. Elastische Klauenkupplung mit je einem starren Kupplungsflansch auf der Antriebs- und Abtriebsseite, die an ihren einander zugewandten Stirnseiten im Umfangsbereich wechselweise ineinandergreifende, untereinander gleich ausgebildete Klauen aufweisen, wobei in Umfangsrichtung von Klaue zu Klaue gleich große Freiräume vorhanden sind und jeder Freiraum von einem Zahn eines als Zahnkranz ausgebildeten Zwischengliedes aus einem Elastomer ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kupplungsflanschen (3, 4), die Klauen (5, 6) umfassend je ein Hilfsring (12 bzw. 13) im wesentlichen in Form einer Krone mit einander zugewandten, wechselweise formschlüssig ineinandergreifenden Zacken (15) unverdrehbar gehalten ist, daß die Zacken (15) eine dachförmige Spitze (18) aufweisen und mit je einem gegenüber der Zackenbreite in Umfangsrichtung schmaleren, symmetrisch zur Zacke (15) stehenden Steg (17) am rückwärtigen Kronenring (14) angeformt sind und daß die Zacken (15) gegenüber der Ebene der Klauenenden des zugehörigen Kupplungsflansches (3 bzw. 4) axial vorstehen.

2. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsringe (12, 13) untereinander gleich ausgebildet sind und daß jede Zacke (15) in den Umrissen entsprechend einem flachgeneigten Dach (19) mit sich daran anschließenden parallelen Führungskanten (20) geformt ist.

3. Klauenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zacken (15) mit ihrer dachförmigen Spitze (18) gegenüber der Ebene der Klauenenden des zugehörigen Kupplungsflansches (3 bzw. 4) axial vorstehen.

4. Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kronenring (14) in seiner äußeren Mantelfläche jeweils zwischen benachbarten Stegen (17) je eine zur Zackenseite des Kronenringes (14) offene Ausnehmung (21) aufweist.

5. Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,, daß der Kronenring (14) eine Anzahl von radial nach innen vorstehenden zungenartigen Ansätzen (16) aufweist, die sich einzeln wenigstens im Umfangsbereich in Umfangsrichtung formschlüssig zwischen je zwei benachbarten Klauen (5 bzw. 6) erstrecken.

6. Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsringe (12, 13) für eine durch axiales Aufstecken auf den Kupplungsflansch (3 bzw. 4) erzielbare Halterung ausgebildet sind.

7. Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsringe (12, 13) vorzugsweise aus hartem Kunststoff als Formteil ausgebildet sind.