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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Kupplungsvorrichtung,
die mit zur Dämpfung der
Veränderung
von Antriebskraft beispielsweise eines Dieselmotors geeigneten elastischen
Elementen versehen ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
eine kompressionselastische Kupplungsvorrichtung zur Übertragung
von Leistung durch zwischen Eingangswelle und Abgangswelle eingebrachte
kompressionselastische Elemente.
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Beschreibung des Standes
der verwandten Technik
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Herkömmliche
kompressionselastische Kupplungsvorrichtungen umfassen eine beispielsweise
in JP-A Nr. 27142/1995 offenbarte Vorrichtung A. Die Vorrichtung
A ist eine zweifache torsionselastische Kupplungsvorrichtung, die
mit eine niedrige Torsionssteifigkeit aufweisenden, in der Nähe der Mitte
angeordneten elastischen Elementen niedriger Steifigkeit und mit
eine hohe Torsionssteifigkeit aufweisenden, nahe dem Umfang angeordneten
elastischen Elementen hoher Steifigkeit versehen ist. Leistung wird
bei niedrigem Drehmoment von einem Antriebsflansch durch die elastischen
Elemente hoher Steifigkeit zu einem angetriebenen Element übertragen.
Leistung wird bei großer
Last vom Antriebsflansch sowohl durch die Elemente niedriger Festigkeit
wie auch durch die Elemente hoher Festigkeit zum angetriebenen Element übertragen.
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Andere
herkömmliche
Vorrichtungen B, C und D sind in den Beschreibungen und Zeichnungen der
deutschen Patente 2624500, 29716165 beziehungsweise 3432436 erwähnt. Diese
herkömmlichen Vorrichtungen
A, B, C und D weisen folgende verbesserungsbedürftige Nachteile auf.
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Vorrichtung
A: Da sowohl die elastischen Elemente niedriger Steifigkeit wie
auch hoher Steifigkeit der Vorrichtung A nicht ortsfest gehalten
werden, kann leicht ein Spiel von Eingangswelle und Abgangswelle
relativ zueinander infolge des plastischen Schwindens der elastischen
Elemente infolge von Alterung auftreten. Da die elastischen Elemente
in axialer Richtung in einem Zwischenraum zwischen der Antriebsseite
und der angetriebenen Seite angeordnet sind, ist viel freier Raum
erforderlich, um eine Maschine auf der Antriebsseite und eine Maschine
auf der angetriebenen Seite relativ zueinander axial zu bewegen,
um die elastischen Elemente in die Vorrichtung A einzubringen oder
die elastischen Elemente zu auszuwechseln. Die Kontrolle der Vorrichtung
A ist beschwerlich, und die Vorrichtung A ist schwer zu warten.
Da die elastischen Elemente nicht gekühlt werden, sind die elastischen
Elemente anfällig
für eine
Beeinträchtigung
durch Ermüdung.
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Vorrichtungen
B und C: Zwischen eine Eingangswelle (Antriebswelle) und eine Abgangswelle (angetriebene
Welle) eingebrachte elastische Elemente sind nicht mechanisch fixiert.
Daher ist es möglich,
dass ein Spiel der Eingangswelle und der Abgangswelle relativ zueinander
infolge des plastischen Schwindens der elastischen Elemente infolge von
Alterung auftritt, dass durch das Spiel Geräusche erzeugt werden, und dass
die Eingangswelle eine Stoßlast
auf die Abgangswelle ausübt.
Die Vorrichtungen B und C sind schwer. Die elastischen Elemente
sind nicht leicht auf Beeinträchtigung
infolge von Alterung zu kontrollieren. Da die elastischen Elemente
in axialer Richtung in einem Zwischenraum zwischen der Eingangswelle
und der Abgangswelle angeordnet sind, ist viel freier Raum erforderlich,
um eine Maschine auf der Seite der Eingangswelle und eine Maschine
auf der Seite der Abgangswelle relativ zueinander axial zu bewegen,
um die elastischen Elemente in die Vorrichtungen B und C einzubringen oder
die elastischen Elemente zu auszuwechseln. Die Kontrolle der Vorrichtungen
B und C ist zeitintensiv, und die Vorrichtungen B und C sind schwer
zu warten. Da die elastischen Elemente nicht gekühlt werden, sind die elastischen
Elemente anfällig
für eine
Verminderung der Qualität
durch Ermüdung.
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Vorrichtung
D: Obwohl die Anordnungsrichtung von elastischen Elementen zwischen
Eingangswelle und Abgangswelle nicht in der Spezifizierung erwähnt wird,
läßt sich
aus den Zeichnungen schließen,
daß die
elastischen Elemente axial ange ordnet sind. Daher müssen, wie
in Zusammenhang mit den Vorrichtungen A, B und C erwähnt, eine
Maschine auf der Seite der Eingangswelle und eine Maschine auf (der
Seite) der Abgangswelle in Bezug zueinander axial bewegt werden,
um viel freien Raum beim Auswechseln der elastischen Elemente zu
bilden. Die Kontrolle der Vorrichtung D ist zeitintensiv, und die Vorrichtung
D ist schwer zu warten. Da die Vorrichtung D nicht mit einem Kühlmechanismus
zum Kühlen
der elastischen Elemente versehen ist, sind die elastischen Elemente
anfällig
für eine
Verringerung der Qualität
durch Erfüdung.
Dokument
EP 0 937 902 A2 offenbart
eine flexible Kupplung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 zur Übertragung
eines Drehmoments von einer Antriebswelle zu einer angetriebenen
Welle. Eine Mehrzahl von radialen Rippen ist an einer Antriebswelle
befestigbar und ist im Eingriff mit einer Mehrzahl von radialen,
an einer angetriebenen Welle befestigbaren Rippen. Zwischen den Rippen
sind verformbare Elemente eingebracht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um Nachteile herkömmlicher
elastischer Kupplungsvorrichtungen einschließlich der oben genannten herkömmlichen
Vorrichtungen zu beheben, und daher ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine kompressionselastische Kupplungsvorrichtung bereitzustellen,
die geeignet ist zur Verhinderung der Bildung von Abständen zwischen
Teilen infolge der Alterung elastischer Elemente und der resultierenden Geräuschbildung,
zur Verhinderung der Abriebkorrosion der aneinandergrenzenden Flächen in
elastischen Elementen, einer Eingangswelle und einer Abgangswelle
enthaltener Metallteile und zur Verlängerung der Lebensdauer der
elastischen Elemente, zum Erleichtern der Einstellung der Dämpfwirkung, der
Verbesserung der Beständigkeit
und eines niedrigen Gewichts ohne erforderliches Bewegen der aufeinander
bezogenen Maschinen beim Auswechseln der elastischen Elemente und
der Arbeitserleichterung beim Auswechseln der elastischen Elemente und
bei der Kontrolle der elastischen Elemente hinsichtlich Alterung,
und die hervorragend zu warten ist.
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Gemäß vorliegender
Erfindung wird obiges Problem durch die in Anspruch 1 definierte
kompressionselastische Kupplungsvorrichtung gelöst.
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Bei
der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung sind die elastischen Elemente in radialer Richtung einwärts in die
zwischen den Antriebsvorsprüngen
und den angetriebenen Vorsprüngen
ausgebildeten Zwischenräume
durch offene Enden der sich in den Umfangsflächen des Antriebsflanschs und
des angetriebenen Flanschs öffnenden
Leerräume
eingefügt.
Das elastische Element kann vom Antriebsflansch und vom angetriebenen
Flansch durch radial nach außen
gerichtetes Ziehen des elastischen Elements beim Auswechseln des
beeinträchtigten
elastischen Elements durch ein neues entfernt werden. Daher müssen eine Antriebsmaschine
auf der Seite der Antriebswelle und eine angetriebene Maschine auf
der Seite der angetriebenen Welle nicht bewegt werden, um die elastischen
Elemente auszuwechseln. Somit können die
elastischen Elemente in kurzer Zeit leicht ausgewechselt werden.
Zustände
der elastischen Elemente, wie etwa ein Zustand unter Last und der
Alterungsgrad, können
optisch von der Außenseite
des Antriebsflanschs und des angetriebenen Flanschs her erkannt
werden, und der Zeitpunkt für
das Auswechseln der elastischen Elemente kann leicht bestimmt werden.
So ist die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung hervorragend
zu kontrollieren und zu warten.
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Jedes
der elastischen Elemente weist einen elastischen Körper und
im wesentlichen plattenförmige
Haltekissen auf, die mit Seitenoberflächen des elastischen Körpers verbunden
sind, wobei die Seitenoberflächen
des elastischen Körpers
dem Antriebsvorsprung und dem angetriebenen Vorsprung gegenüberliegen
und die Haltekissen an Umfangsteilen und radial verlaufenden Mittelteilen
der Antriebsvorsprünge
beziehungsweise der angetriebenen Vorsprünge mit Bolzen befestigt sind.
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In
der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die beispielsweise durch Vulkanisieren des elastischen
Elements mit dem elastischen Körper
verbundenen Haltekissen an den Antriebsvorsprung und den angetriebenen
Vorsprung angelegt und an den Umfangsteilen und radial verlaufenden
Mittelteilen des Antriebsvorsprungs beziehungsweise des angetriebenen
Vorsprungs mit den Bolzen befestigt. Daher werden zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen der
Haltekissen und jenen des Antriebsvorsprungs und des angetriebenen
Vorsprungs bei der Leistungsübertragung,
insbesondere bei Schwankung des Drehmoments, keine Abstände ausgebildet,
selbst wenn das elastische Element in der Qualität verringert wird, und daher
werden keine Geräusche
erzeugt und eine Abriebkorrosion des Antriebsvorsprungs und des
angetriebenen Vorsprungs und der Haltekissen kann verhindert werden.
Eine Torsionsfederkonstante kann leicht durch Verändern der
Dicke der Haltekissen verändert
werden.
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Vorzugsweise
weist das Haltekissen in seinem radial verlaufenden Mittelteil einen
in Richtung des elastischen Körpers
hervorragenden Vorsprung auf.
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Bei
der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung wird die Fläche,
durch die Wärme
vom elastischen Körper zum
Haltekissen übertragen
wird, durch den Vorsprung des Haltekissens vergrößert. Desweiteren befindet
sich der radial und in Umfangsrichtung verlaufende Mittelteil des
elastischen Körpers,
der gewöhnlich
die höchste
Temperatur im gesamten elastischen Körper während des Betriebs aufweist,
im Vergleich zu den anderen Teilen des elastischen Körpers näher beim
Haltekissen. Daher kann der heißeste
Teil des elastischen Körpers
effektiv durch Übertragung
von Wärme
vom elastischen Körper
zum Haltekissen gekühlt
werden.
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Desweiteren
dient der Vorsprung des Haltekissens als Lastbegrenzung zum Schutz
des elastischen Elements vor übermäßiger Kompressionslast, da
der Vorsprung des Haltekissens verhindert, daß das Paar Haltekissen sich übermäßig nah
aneinander befindet.
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Vorzugsweise
ist eine zylindrische Abdeckung entweder am Antriebsflansch oder
den Antriebsvorsprüngen
oder sowohl am Antriebsflansch wie auch den Antriebsvorsprüngen oder
entweder am angetriebenen Flansch oder den angetriebenen Vorsprüngen oder
sowohl am angetriebenen Flansch wie auch den angetriebenen Vorsprüngen befestigt.
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Die
zylindrische Abdeckung dient als Verstärkung und verteilt Last auf
die Vorsprünge.
Daher können
die Vorsprünge
klein und leicht sein, und somit besitzt die kompressionselastische
Kupplungsvorrichtung ein geringes Gewicht.
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Vorzugsweise
ist wenigstens entweder der Antriebsflansch oder der angetriebene
Flansch mit Kühlluft-Einlaßöffnungen
in nahe den elastischen Elementen befindlichen Positionen versehen,
und die elastischen Elemente und die zylindrische Abdeckung sind
mit einer Mehrzahl von Kühlluft-Durchlässen versehen.
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Während die
kompressionselastische Kupplungsvorrichtung in Betrieb ist, strömt Luft
um die elastischen Elemente und durch die Kühlluft-Durchlässe, um
die elastischen Elemente von innen und von außerhalb der elastischen Elemente
zu kühlen. Infolgedessen
wird die Lebensdauer der elastischen Elemente verlängert, und
die elastischen Elemente sind imstande, ihre ursprüngliche
Funktionseigenschaft über
eine lange Zeit beizubehalten und über eine lange Gebrauchsdauer
stabil zu funktionieren.
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Vorzugsweise
ist der elastische Körper
des elastischen Elements aus einem Naturgummi, einem synthetischen
Gummi oder einem weichen Kunststoff gebildet.
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Somit
ist die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung für
vielfältige
Zwecke anwendbar.
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Vorzugsweise
ist jedes der elastischen Elemente in einem von zwei Zwischenräumen auf
gegenüberliegenden
Seiten jedes Antriebsvorsprungs angeordnet, und ein Federmechanismus
ist im anderen der beiden Zwischenräume angeordnet.
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Ein
mit einem Dieselmotor versehenes Schiff bleibt nicht unmittelbar
nach Abstellen des Dieselmotors stehen, und die Schiffsschraubenwelle
des Schiffs wird durch Trägheitskraft
am Rotieren gehalten. Infolgedessen wird Leistung von der angetriebenen
Welle auf die Antriebswelle übertragen,
das entgegengesetzte Drehmoment wirkt auf die elastische Kupplungsvorrichtung,
und Zugkraft wirkt auf die elastischen Elemente. Wenn das elastische
Element und der Federmechanismus in den Zwischenräumen auf
den gegenüberliegenden
Seiten des Antriebsvorsprungs angeordnet sind, widersetzt sich der
Federmechanismus der Kontraktion des Zwischenraums zwischen dem
Antriebsvorsprung und dem angetriebenen Vorsprung, um die Ausdehnung
des elastischen Elements durch Zugkraft zu verhindern.
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Vorzugsweise
sind einige der elastischen Elemente Dämpfvorrichtungen mit Dämpffunktion. Beispielsweise
können
drei elastische Elemente von sechs elastischen Elementen Dämpfvorrichtungen sein,
wie etwa Hydraulikdämpfer
oder Blattfedern.
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Die
Verwendung der Dämpfvorrichtungen anstelle
der elastischen Elemente erhöht
die Dämpfwirkung
der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung.
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Vorzugsweise
ist das elastische Element in einem Raum auf einer Seite des Antriebsvorsprungs angeordnet.
Die Vorrichtung enthält
desweiteren eine Abstands meßvorrichtung
zum Messen eines Abstands zwischen einer Oberfläche des einem Zwischenraum
auf der anderen Seite des Antriebsvorsprungs gegenüberliegenden
Antriebsvorsprungs und einer Oberfläche des dem Zwischenraum auf
der anderen Seite des Antriebsvorsprungs gegenüberliegenden angrenzenden angetriebenen
Vorsprungs, um eine dauerhafte Verformung des elastischen Körpers des
elastischen Elements zu bestimmen.
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Wenn
sich der elastische Körper
des elastischen Elements infolge von Alterung allmählich plastisch
verformt (schwindet), nimmt die Breite des Zwischenraums auf der
anderen Seite des Antriebsvorsprungs allmählich zu. Daher kann die dauerhafte Verformung
des elastischen Körpers
des elastischen Elements durch Messung der Breite des Zwischenraums
bestimmt werden. Da das elastische Element nur im Zwischenraum auf
einer Seite des Antriebsvorsprungs für die Leistungsübertragung
angeordnet ist, ist die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung
von geringem Gewicht. Sogar wenn eine übermäßige Zuglast etwa bei Anlassen
und Abstellen des Motors erzeugt wird und das Verändern der
Betriebsgeschwindigkeit einen Resonanzpunkt überschreitet, dienen die hinteren
Oberflächen
des Antriebsvorsprungs und des angetriebenen Vorsprungs als Lastbegrenzung
zum Begrenzen der Zuglast unter eine zulässige Grenze.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den
zugehörigen
Zeichnungen ersichtlicher, wobei:
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1 ein
Teilschnittaufriß einer
kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
gemäß vorliegender
Erfindung ist, wie sie angewandt wird, um eine Antriebswelle auf der
Seite eines Dieselmotors und eine angetriebene Welle zu kuppeln;
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2 ein
Querschnitt entlang der Linie B-B in 1 ist;
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3 ein
Ausschnitt eines 1 entsprechenden Querschnitts
einer kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung in einer zweiten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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4 ein
Ausschnitt eines 2 entsprechenden Querschnitts
der in 3 dargestellten kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung
ist; und
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5 ein
Ausschnitt eines Querschnitts einer kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung in
einer dritten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter
Bezug auf die 1 und 2 ist eine kompressionselastische
Kupplungsvorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform
zwischen einer Antriebswelle 51 und einer angetriebenen
Welle 52 eingebracht. Ein Flansch 51a ist mit
einem Ende der Antriebswelle 51 integral ausgebildet. Ein
Antriebsflansch 2 ist am Flansch 51 mit einer
Mehrzahl in gleichwinkligen Abständen
angeordneter Bolzen 2a befestigt. Die angetriebene Welle 52 ist
um eine vorbestimmte Entfernung vom Ende der Antriebswelle 51 beabstandet
und ist gelagert, um sich koaxial mit der Antriebswelle 51 zu
drehen. Ein Endteilstück
der angetriebenen Welle 52 ist in eine in einem kleinen Flansch 3 ausgebildete
mittige Bohrung 3a eingepasst, und der Flansch 3 und
die angetriebene Welle 52 sind mit einer Passfeder 4 arretiert.
Der Flansch 3 und die angetriebene Welle 52 drehen
sich gemeinsam. Ein großer
angetriebener Flansch 5 ist an der Innenoberfläche, d.h.
einer der Antriebswelle 51 gegenüberliegenden Oberfläche des
kleinen Flanschs 3 mit einer Mehrzahl von Bolzen 6 befestigt.
Eine Mehrzahl von Kühlluft-Einlassöffnungen 7 ist
durch Mittelteile der Flansche 3 und 5 ausgebildet.
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Eine
Mehrzahl von Antriebsvorsprüngen 8 (fünf Antriebsvorsprünge 8 in
dieser Ausführungsform)
mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt ragt vom Antriebsflansch 2 in
Richtung des angetriebenen Flanschs 5 hervor. Eine Mehrzahl
angetriebener Vorsprünge 9 (5
angetriebene Vorsprünge 9 in dieser
Ausführungsform)
mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt ragt vom angetriebenen
Flansch 5 in Richtung des Antriebsflanschs 2 hervor.
Die Antriebsvorsprünge 8 sind
in gleichwinkligen Abständen auf
der inneren Oberfläche
des Antriebsflanschs 2 angeordnet. Die angetriebenen Vorsprünge 9 sind
in gleichwinkligen Abständen
auf der Innenoberfläche des
angetriebenen Flanschs 5 angeordnet. Wenn der Antriebsflansch 2 und
der angetriebene Flansch 5 am vorgesehenen Ort eingesetzt
sind, werden die Antriebsvorsprünge 8 und
die angetriebenen Vorsprünge 9 in
Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Jeder der Antriebsvorsprünge 8 und
der angetriebene Vorsprung 9 auf einer Seite des Antriebsvorsprungs 8 bilden
ein Leistung übertragendes
Paar. Ein großer
Zwischenraum C ist zwischen dem Antriebsvorsprung 8 und
dem angetriebenen Vorsprung 9 eines jeden Leistung übertragenden
Paars ausgebildet, und ein schmaler Zwischenraum D ist zwischen
dem angetriebenen Vorsprung 9 des Leistung übertragenden
Paars und dem Antriebsvorsprung 8 des benachbarten Leistung übertragenden
Paars ausgebildet.
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Ein
elastisches Element 10 ist im Zwischenraum C zwischen dem
Antriebsvorsprung 8 und dem angetriebenen Vorsprung 9 eines
jeden Leistung übertragenden
Paars eingefügt.
Das elastische Element 10 besitzt einen aus Naturgummi
gebildeten elastischen Körper 11 mit
einer einem rechtwinkligen Parallelepiped ähnelnden Form und ein Paar
im wesentlichen plattenförmiger,
an den jeweiligen gegenüberliegenden
Seitenoberflächen
des elastischen Körpers 11 angebrachter
Haltekissen 12. Jedes Haltekissen 12 weist einen
sich in Umfangsrichtung erstreckenden Verbindungsteil 12a auf,
der mit einem Loch zur Aufnahme eines Bolzens versehen ist. Das Haltekissen 12 weist
in seinem radial verlaufenden Mittelteil einen Vorsprung 12b auf,
der mit einem Gewindeloch versehen ist. Eine Befestigungsschraube 13 ist
im Gewindeloch des Vorsprungs 12b verschraubt. Der elastische
Körper 11 und
das Paar Haltekissen 12 sind durch Vulkanisieren verbunden.
Das elastische Element 10 ist im Zwischenraum C zwischen
dem Antriebsvorsprung 8 und dem angetriebenen Vorsprung 9 eines
jeden Leistung übertragenden Paars
eingefügt,
und Bolzen 14 sind durch die Löcher der Verbindungsteile 12a der
Haltekissen 12 in Gewindelöcher verschraubt, die in den
Außenoberflächen der
Vorsprünge 8 und 9 ausgebildet
sind, um die Haltekissen 12 an den Vorsprüngen 8 und 9 zu befestigen.
Ausnehmungen 8a und 9a sind in Mittelteilen der
jeweils den Zwischenräumen
gegenüberliegenden
Seitenoberflächen
der Antriebsvorsprünge 8 bzw.
der angetriebenen Vorsprünge 9 ausgebildet.
In die Ausnehmungen 8a und 9a führende Löcher 15 zum
Aufnehmen der Befestigungsschrauben 13 sind in den Antriebsvorsprüngen 8 und
den angetriebenen Vorsprüngen 9 ausgebildet,
so dass sie sich senkrecht zu den Haltekissen 12 erstrecken. Die
Befestigungsschrauben 13 sind durch die Öffnungen 15 in
den in den Vorsprüngen 12b der
Haltekissen 12 gebildeten Gewindelöchern geschraubt, um die Haltekissen 12 an
den Innenoberflächen
der Vorsprünge 8 bzw. 9 zu
befestigen.
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In
der ersten Ausführungsform
ist eine Abstandsmessvorrichtung 25 in einem in radialer
Richtung äußeren Teil
der einem der schmalen Zwischenräume
D gegenüberliegenden
Seitenoberfläche
des Antriebsvorsprungs 8 ausgebildeten Abstandsmessloch 19 platziert.
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Jeder
elastischer Körper 11 ist
mit einer Mehrzahl von in axialen Abständen angeordneten Kühlluftlöchern 21 versehen,
und Metallrohre sind jeweils in die Kühlluftllöcher eingepasst.
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Eine
zylindrische Abdeckung ist in Umfangsrichtung in fünf Abschnitte 16 gleich
unterteilt. Die fünf
Abschnitte 16 der zylindrischen Abdeckung sind an den Außenoberflächen der
Antriebsvorsprünge 8 mit
Bolzen 17 befestigt. Kühlluft-Auslassöffnungen 18 sind
in einem im wesentlichen in Umfangsrichtung mittleren Teil jedes
der Abschnitte 16 ausgebildet, so dass sie jeweils mit
den Kühlluftlöchern 21 korrespondieren.
Ein Abstandsmessloch 20 ist im Abschnitt 16 ausgebildet,
so dass es mit der Abstandsmessvorrichtung 25 korrespondiert.
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Im
folgenden wird die Funktion der derart aufgebauten kompressionselastischen
Kupplungsvorrichtung 1 geschrieben.
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Unter
Bezug auf 1 beginnt der mit den Antriebsvorsprüngen 8 versehene
Antriebsflansch 2 sich entgegen dem Uhrzeigersinn wie in 1 durch den
Pfeil angedeutet zu drehen, wenn der Dieselmotor, d.h. eine Antriebsvorrichtung,
angelassen wird. Daraufhin werden die elastischen Körper 11 der
elastischen Elemente 10 komprimiert und ein Drehmoment
wird von den Antriebsvorsprüngen 8 an
die angetriebenen Vorsprünge 9 übertragen.
Infolgedessen drehen sich der kleine Flansch 3, der angetriebene Flansch 5 und
die angetriebene Welle 52.
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In
diesem Zustand strömt
Luft durch die Kühlluft-Einlassöffnungen 7 in
den Raum zwischen den Flanschen 2 und 5, strömt durch
die Luftlöcher 21 der
elastischen Körper 11,
und strömt
durch die Kühlluft-Auslassöffnungen 18 der
Abschnitte 16 der zylindrischen Abdeckung nach außen. Somit
werden die elastischen Körper 11 beim
Betrieb der kompressionselastische Kupplungsvorrichtung 1 ständig gekühlt, was
bewirkt, dass die Verminderung der Qualität der elastischen Körper 11 durch
Ermüdung
gehemmt wird. Die elastischen Körper 11 vermindern sich
tenden ziell durch Alterung in ihrer Qualität und schwinden. Jedoch trennt
sich, da das Paar Haltekissen 12 durch Vulkanisieren fest
mit den gegenüberliegenden
Seitenoberflächen
des elastischen Körpers 11 verbunden
ist und die Haltekissen 12 an den Vorsprüngen 8 und 9 mit
den Bolzen und den Befestigungsschrauben 13 befestigt sind,
der elastische Körper 11 nicht
von den Haltekissen 12, und die aneinandergrenzenden Oberflächen der
Haltekissen 12 und der Vorsprünge 8 und 9 sind
keiner Abriebkorrosion unterworfen.
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Die
Breite des Zwischenraums D zwischen den Vorsprüngen 8 und 9 nimmt
bei Abnahme der Breite des Zwischenraums C zwischen den Vorsprüngen 8 und 9 eines
jeden Leistung übertragenden
Paars infolge des Schwindens des elastischen Körpers 11 mit der Zeit
zu. Die Zunahme der Breite des Zwischenraums D wird mit der Abstandsmessvorrichtung 25 gemessen
und kann durch die optische Überwachung
des elastischen Körpers 11 durch das
Abstandsmessloch 20 erkannt werden.
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Eine
kompressionselastische Kupplungsvorrichtung 1' in einer zweiten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.
Die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung 1' in der zweiten Ausführungsform
ist im wesentlichen mit der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung 1 in
der ersten Ausführungsform
identisch und daher werden nur Besonderheiten beschrieben, die sich
auf die zweite Ausführungsform
beziehen und von denen, die sich auf die erste Ausführungsform
beziehen, unterscheiden. 3 ist ein Ausschnitt eines 1 entsprechenden
Querschnitts der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung 1' in der zweiten
Ausführungsform
und 4 ist ein Ausschnitt eines 2 entsprechenden
Querschnitts der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung 1', in denen Teile
wie in den 1 und 2 oder ihnen
entsprechende mit denselben Bezugszeichen versehen sind und auf
deren Beschreibung verzichtet wird.
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Unter
Bezug auf die 3 und 4 sind Ausnehmungen 8a und 9a in
einem Zwischenraum D gegenüberliegenden
Seitenoberflächen
von Antriebsvorsprüngen 8 bzw.
eines angetriebenen Vorsprungs ausgebildet. Wie am besten in 4 gezeigt,
sind Federhaltenute 22 mit einem U-förmigen Querschnitt auf den
in axialer Richtung gegenüberliegenden
Seiten der Ausnehmungen 8a und 9b der Antriebsvorsprünge 8 bzw.
des angetriebenen Vorsprungs 9 ausgebildet. Wie am besten
in 3 gezeigt, sind Spiraldruckfedern 23 in
den Federhaltenuten 22 platziert, so dass sie sich über den
Zwischenraum D erstrecken und zwischen dem Antriebsvorsprung 8 und
dem angetriebenen Vorsprung 9 zusammengedrückt werden.
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In
der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung 1' erstrecken
sich die Spiraldruckfedern 23 in alle Zwischenräume D, und
die elastischen Elemente 10 sind in den Zwischenräumen C platziert. Daher
können
sich die Abstände
zwischen den benachbarten Vorsprüngen 8 und 9 nicht
leicht ändern und
bleiben konstant. Angenommen, dass der Dieselmotor in einem Schiff
eingebaut ist, bleibt das Schiff nicht sofort stehen, nachdem der
Dieselmotor abgestellt wurde und die Schiffsschraubenwelle des Schiffs
wird durch Trägheitskraft
am Rotieren gehalten. Infolgedessen wird Leistung von der angetriebenen
Welle 52 auf die Antriebswelle 51 übertragen, und
das entgegengesetzte Drehmoment, das die kompressionselastische
Kupplungsvorrichtung 1' tendenziell
im Uhrzeigersinn dreht, d.h. in einer Richtung entgegen einer Richtung,
die durch den Pfeil in 1 angedeutet ist, wirkt auf
die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung 1', und Zugkraft
anstelle von Durckkraft wirkt auf die elastischen Körper 11.
Da sich die zusammengedrückten,
sich in den Zwischenräumen
D erstreckenden Spiraldruckfedern 23 der Kontraktion des
Zwischenraums D, zwischen dem Antriebsvorsprung 8 und dem
angetriebenen Vorsprung 9 widersetzen, kann die Dehnung
der elastischen Körper 11 verhindert
und die Nutzungsdauer der elastischen Körper 11 verlängert werden.
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Ein
wesentlicher Teil einer kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung 1'' in einer dritten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in 5 im Querschnitt gezeigt. Die
kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung 1'' in der dritten Ausführungsform
ist im wesentlichen mit den kompressionselastischen Kupplungsvorrichtungen
in der ersten und zweiten Ausführungsform
identisch und daher werden Teile wie in den 1 bis 4 oder
ihnen entsprechende mit denselben Bezugszeichen versehen und wird
auf deren Beschreibung verzichtet.
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Unter
Bezug auf 5 ist die kompressionselastische
Kupplungsvorrichtung 1'' mit sechs Leistung übertragenden
Paaren versehen, wobei jedes mit einem Antriebsvorsprung 8 und
einem angetriebenen Vorsprung 9 einen Zwischenraum C begrenzt. Somit
weist die kompressionselastische Vorrichtung 1'' sechs Zwischenräume C auf.
Drei elastische Elemente 10 und drei hydraulische Dämpfer 24 oder laminierte
Federn (nicht dargestellt), d.h. Dämpfvorrichtungen, werden abwechselnd
in den sechs Zwischenräumen
C platziert.
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Die
abwechselnde Anordnung der elastischen Elemente 10 und
der hydraulischen Dämpfer 24,
die eine Dämpffunktion
besitzen, verleiht der kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung
ein gesteigertes Dämpfvermögen. Somit
ist die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung 1'' in der Lage, problemlos die Änderung
des Drehmoments des Dieselmotors zu absorbieren und problemlos Leistung von
der Antriebswelle 51 auf die angetriebene Welle 52 zu übertragen.
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Obwohl
die Erfindung in ihren drei Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung in ihrer praktischen
Anwendung nicht auf sie beschränkt
und verschiedene Änderungen
und Modifizierungen inklusive der folgenden sind möglich.
- (1) Die die Abschnitte 16 umfassende,
an den Antriebsvorsprüngen 8 befestigte
zylindrische Abdeckung kann weggelassen werden, um den Aufbau der
kompressionselastischen Kupplungsvorrichtung zu vereinfachen und
die Wirkung des Kühlens
der elastischen Körper
zu erhöhen.
Die Abschnitte 16 der zylindrischen Abdeckung können an
den angetriebenen Vorsprüngen 9 befestigt werden
oder können
am Antriebsflansch 2 und den Antriebsvorsprüngen 8 befestigt
werden.
- (2) Die elastischen Körper 11 können aus
jedem geeigneten Material ausgebildet sein, wie etwa synthetischem
Gummi oder einem weichen Kunststoff.
- (3) Die kompressionselastische Kupplungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung ist nicht nur für
ein Getriebesystem zum Übertragen
von Leistung des Dieselmotors an die Schiffsschraube eines Schiffes
geeignet, sondern auch für
solche zum Übertragen
von Leistung von Generatoren und Baumaschinen.
- (4) Die Fläche,
durch die Wärme
vom elastischen Körper 11 an
die Haltekissen 12 übertragen
wird, wird durch die Vorsprünge 12b der
Haltekissen 12 vergrößert. Desweiteren
ist der in radialer und Umfangsrichtung mittlere Teil des elastischen Körpers 11,
der während
des Betriebs gewöhnlich die
höchste
Temperatur im ganzen elastischen Körper 11 aufweist,
im Vergleich zu den anderen Teilen des elastischen Körpers 11 näher an den Haltekissen 12 angeordnet.
Daher kann der heißeste
Teil des elastischen Körpers 11 durch
effektives Übertragen
der Wärme
vom elastischen Körper 11 auf
die Haltekissen 12 effektiv gekühlt werden.
- (5) Die Vorsprünge 12b der
Haltekissen 12 wirken als Lastbegrenzer, um die elastischen
Elemente 10 vor übermäßigen Drucklasten
zu schützen,
da die Vorsprünge 12b der
Haltekissen 12 verhindern, dass die zwei Haltekissen 12 übermäßig nah
aneinander liegen.