DE617622C - Nachgiebige Wellenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf nachgiebige Wellenkupplungen, welche im Maschinenbau angewandt werden, um die Übertragung von Stößen zu vermeiden. Die Wellenkupplung gemäß der Erfindung ist in den Grundlagen ihrer Bauart an sich bekannt, und zwar besteht sie aus zwei Kupplungsteilen mit radial sich erstreckenden und als Mitnehmer dienenden Ansätzen, wovon der eine als Hohlzylin-

xo der ausgebildet ist und den anderen Kttpplungskörper übergreift. Die Kraftübertragung bei diesen Ausführungen erfolgt durch einen zwischen die Mitnehmer der beiden Kupplungsteile geschalteten Federring. Bei den bekannten Ausführungen wird der Federring durch das zu übertragende Drehmoment aufgebogen. Die Beanspruchung des Federringes erfolgt auf Biegung, durch welche Beanspruchungsart das Federmaterial nur schlecht ausgenutzt wird und darüber hinaus auch die Gefahr des Ermüdungsbruches bestehen bleibt. Die Kupplung gemäß der Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem die Federringe auf ihrem ganzen Umfang in den Hohlzylinder eingepaßt sind, so daß sie bei der Kraftübertragung nur auf Druck beansprucht werden. Die elastische Verkürzung des Federbandes ist das Federungsmaß der Kupplung. Bei dieser Art des Einbaues wird das Federband in seinem ganzen Querschnitt gleichmäßig auf Druck beansprucht, so daß es weitaus besser als bisher ausgenutzt wird und vor allem der Ermüdung nicht unterliegt. Die Höhe des durch das Federband zu übertragenden Drehmoments muß dabei unterhalb der Grenze bleiben, bei welcher Faltenbildung im Federband zu befürchten ist. Es kann das Federband, sofern es unter allseitiger Passung im Kupplungsgehäuse lagert, eine gewisse Vorspannung haben, sofern von den dadurch hervorgerufenen Biegungsbeanspruchungen, die bekanntlich gleich hohe Zug- und Druckspannungen in den symmetrisch zur neutralen Faser liegenden Außenfasern ergeben, die Zugspannungen durch die Betriebsdruckbeanspruchungen vermindert und zum Verschwinden gebracht werden. Bei der Bestimmung der Höhe der Vorspannung muß also dem Ziel der Erfindung, durch die Betriebslast nur reine Druckspannungen im Federquerschnitt 5" herrschen zu lassen, Rechnung getragen werden.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für den Erfindungsgedanken dargestellt.

Abb. ι der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die Kupplung,

Abb. 2 eine Seitenansicht,

Abb. 3 die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform,

Abb. 4 die Anordnung der Nocken zu letzterer im Ruhezustand der Kupplung,

Abb. 5 und 6 die gleiche Nockenanordnung, wenn die Kupplung in der einen oder anderen Richtung arbeitet.

Abb. 7 und 8 zeigen eine Kupplung- im Axialschnitt und Querschnitt, bei der mehrere Federbänder nebeneinander auf einer Planscheibe angeordnet sind. -

In Abb. ι und 2 ist mit der Welle α eine Scheibe b verbunden, welche von einem Gehäuse c überdeckt wird. Dieses ist mit dem Wellenstumpf g verbunden. In dem Hohlraum zwischen der Scheibe b und dem Gehäuse c ist eine Feder d angeordnet, welche bei beliebigem Querschnitt Kreisform hat und sich einmal gegen einen auf der Scheibe b angeordneten Nocken e, zum andern gegen einen im Gehäuse c angeordneten Nocken / abstützt. Wird die Welle α im gezeichneten Pfeilsinn gedreht, so wirkt die Scheibe b mittels des ao Nockens e mit der aus dem Drehmoment resultierenden Umfangskraft auf die ,Feder d, drückt diese zusammen und gegen den Nocken /, wodurch das Gehäuse c und damit die Welle g mitgenommen werden. Durch das ²S Zusammendrücken der Feder d entsteht an den Wandungen des Gehäuses c eine Reibung, welche einen zusätzlichen Dämpfungewiderstand bildet. Um den letzteren nach Belieben einregulieren zu können, sind an der Reibfläche des Gehäuses c Schmiernuten k angeordnet, von deren Verteilung der Grad der Sphmierung bzw. die Größe der Reibung abhängig ist. Damit das Bandrf sicher gegen seitliches Ausweichen geschützt ist, ist an der Scheibe b ein Kranz i angeordnet und an dem Gehäuse c eine Arbeitsleiste h.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet nur in einer Drehrichtung, jedoch läßt sich das gleiche Prinzip für beide Drehrichtungen anwenden. Eine Ausführungsform dieser Vorrichtung ist in den Abb. 3 bis 6 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist die Anordnung der Teile a, b, c, g die gleiche wie vorbeschrieben, ebenso ist das. Federband d in der gleichen Weise angeordnet. Unterschiedlich ist hingegen die Anordnung und Ausbildung der Nocken / und m. Diese erstrecken sich nicht über die ganze Breite des Bandes d, sondern der Nocken / der Scheibe b sitzt in der Mitte des Bandes d und wird von den mit dem Gehäuse c verbundenen zwei Nocken m umfaßt, so daß die Nocken I und m, in axialer Richtung gesehen, im Ruhezustand der Kupplung· zur Deckung¹ gelangen. Selbstverständlich muß bei diesem Fall für eine genügende Druckübertragung zwischen den Nocken I, m und der Feder d gesorgt sein.

Die Nocken / und m können auch in nicht

symmetrischer Ausführung angeordnet werden, z. B. so, daß ein Nocken m auf der einen Seite und der Nocken I auf der entgegengesetzten Seite liegen. Diese Vorrichtung ist dann von Vorteil, wenn man statt des einfachen zylindrischen Bandes d zwecks Erhöhung der Federwirkung ein spiralförmig 6s oder schraubenförmig gewundenes Band von mehr als einer Windung anordnet. Durch die an sich bekannte spiral- oder schraubenförmige Federanordnung ergibt sich die Möglichkeit beliebig großer Federung, was ebenso zu erreichen ist, indem in gleichfalls an sich bekannter Art mehrere Federbänder hintereinander geschaltet werden, so daß die Gesamtfederung gleich der Summe der Einzelfederungen, der Bänder wird. Auch läßt sich die erhöhte Federung dadutch erreichen, daß das Federband in radialer oder axialer Richtung etwas wellig ausgeführt wird. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß die durch die anfängliche Biegungebeanspruchung im Federband erzeugten Zugspannungen unterhalb der Grenze bleiben, die sich durch die Hauptbeanspruchung auf Druck ergibt.

Die Abb. 7 stellt einen Schnitt nach der Linie A-A in. Abb. 8 dar, während Abb. 8 die Seitenansicht nach der Schnittlinie B-B in Abb. 7 wiedergibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere, und zwar drei Federbänder nebeneinandergeschaltet, so daß die zu übertragende Kraft vervielfacht werden kann, ohne daß jedoch das Federungsmaß der Kupplung sich vergrößert.

Auf der treibenden Welle α ist die Planscheibe w befestigt, während auf der getriebenen Welle g- die mit Nocken versehene Plan-Scheibe 0 sitzt. Die Scheibe η besitzt entsprechend der Anzahl der Federbänder d kreisförmig verlaufende Arbeitskränze %," M₂, M₃, gegen deren zylindrische Innenwandungen die Federbänder d_v d₂, d_z gelagert sind. Die zylindrischen Mäntel W₁, M₂ und n₃ weisen Nocken e_lt e_s, e₃ auf, die sich gegen die Stirnenden der Federbander U₁, d₂ und d_a legen. Diese stützen sich an den anderen Enden gegen die Nocken f_%, /₂, /₃ der Gegenscheibe 0 ab. Die Kupplung arbeitet lediglich in der durch Pfeil eingezeichneten Drehrichtung. Durch Abänderung der Nocken e und f ist, ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 3 bis 6, eine Kupplung zu schaffen, die für beide Drehrichtungen die Federbänder f_lt f₂ und f_a unter Druck versetzt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Nachgiebige Wellenkupplung, bestehend aus mit Mitnehmern versehenen Kupplungsteilen, wie innerer Trommelscheibe und äußerem Hohlzylinder und der Kraftübertragung dienenden, zwischen den Mitnehmern angeordneten Federringen, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw.

   die Federringe (d) auf dem ganzen Umfang in den Hohlzylinder (c) eingepaßt sind, so daß sie bei der Kraftübertraigung nur auf Druck beansprucht werden, wobei die Federung lediglich durch elastische Verkürzung des' oder der Federringe (d) erfolgt, die Druckspannung aber unter der Grenze der Faltenbildung bleibt.

   Wellenkupplung nach Anspruch i,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Federring spiral- oder schraubenförmig aufgewickelt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen