DE674231C - Gummikupplung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Gummikupplung, die bei kleinem Durchmesser für die Übertragung großer Drehmomente geeignet, dabei als Gelenk verwendbar und axial leicht verschiebbar sein soll.

Es sind in der Technik eine ganze Reihe von Kupplungen bekannt, deren Elastizität und Gelenkigkeit durch Verwendung von Gummimetallbauteilen bedingt ist. Die verschiedensten Bedürfnisse der Technik bedingen aber jeweils eine besondere Ausgestaltung und Wahl der Kupplungsart, so daß es deshalb Gummimetallkupplungen gibt, die wohl für den einen Zweck brauchbar, für alle anderen Zwecke aber so gut wie unbrauchbar sind.

Besteht daher die Forderung, eine elastische Kupplung zu schaffen, die bei geringer Raumbeanspruchung größte Drehmomente übertragen soll, dann kommen hierfür alle die Kupplungen nicht in Frage, bei denen der zwischen Metallteilen festhaftend angeordnete Gummi auf Schub oder auf Torsion beansprucht wird. Es kann der vorliegenden Erfindung also nur eine Kupplung zugrunde liegen, die die Drehmomente unter Druckbeanspruchung des Gummis überträgt. Solche Kupplungen sind gleichfalls in vielen Ausführungen bekanntgeworden, doch haften ihnen allen Mangel an, die sie für die gestellte Aufgabe nicht brauchbar erscheinen lassen.

Am nächsten kommt der Erfindung eine Kupplung, bei der der treibende und der getriebene Teil aus mit Zähnen versehenen Ringen besteht, die konzentrisch und nach Art eines Planetenrades ineinanderliegen, wobei die Zahnlücken zwischen den beiden Teilen mit Gummi ausgefüllt sind. Auch dieser Ausführung haften indessen verschiedene Nachteile an. So muß z. B. beim Ein- und Ausbau der Kupplung auch die ganze Wellenleitung

ausgebaut oder verschoben werden. Bei Zerstörung oder Beschädigung des Gummis wird die ganze Kupplung unbrauchbar. Der Durchmesser wird größer als notwendig, die Bauart selbst bedingt eine schwere und plumpe Kupplung und eine teuere und schwierige Herstellung.

Die vorliegende Erfindung vermeidet all diese Nachteile und schafft auf einfachste ίο Weise eine elastische Gelenkkupplung, deren wesentliches Merkmal in einem Ring besteht, der längs des Umfanges aus abwechselnd starren und elastischen, 'miteinander fest verbundenen Segmenten zusammengesetzt ist, »5 von denen die starren Segmente abwechselnd mit einem Flansch o. dgl. des treibenden bzw. getriebenen Teils verbunden sind. Diese Ausführungsform gewährleistet Kosten-,- Räutn- und Gewichtsersparnis, ist einfach und billig «ο in der Herstellung, leicht ein- und auszubauen und schließlich auch billig im Betrieb, da nur der Ring ausgebaut und ausgewechselt zu werden braucht. Einen einfachen Ausbau des Ringes auch bei mit ihren Enden nahe aneinander liegenden Wellenleitungen kann man erzielen, wenn der kraftschlüssige Zusammenhang des Gummimetallringes an einer beliebigen Stoßfläche zwischen einem starren und einem elastischen Segment durch Fortlassen der Haftung unterbrochen, der Ring also aufklappbar ist. Die Form der elastischen bzw. starren Segmente des Gummimetallringes kann beliebig sein, wird aber vorteilhaft mit Rücksicht auf die von innen nach außen bei gleicher Winkelverdrehung wachsenden Wege so ausgebildet sein, daß die einzelnen Gummikörper eine möglichst gleiche spezifische Beanspruchung erfahren. Erreicht wird dies annähernd dadurch, daß die starren Segmente des Ringes eine keilförmige und die dazwischen haftend angebrachten Gummikörper eine prismatische Gestalt ■j besitzen. Da die vorliegende Kupplung gleichzeitig als Gelenk dienen soll, die einzelnen Gummikörper daher auch auf Schub beansprucht werden, ist durch einen allmählich zunehmenden Abstand der Haftflächen zwischen den starren und elastischen Segmenten nach den Haftbegrenzungskanten zu für eine 50' Spannungsentlastung nach dieser Richtung hin Sorge getragen. Die Abwinklung selbst wird durch eine besondere Anordnung der starren Segmente ermöglicht, bei der diese abwechselnd nach der einen bzw. anderen Seite über die begrenzenden Stirnflächen des Gummimetallringes hinausragen. Die Befestigung der starren Segmente an den zugehörigen Flanschen erfolgt über mit Köpfen versehene Paßbolzen oder Paßschrauben, an deren anderem Ende eine über frei gelassene Bohrungen im Gegenflansch anziehbare Kopfschraube· oder Mutter den axialen Zusammenhalt zwischen Flansch und Segment sichert, wahrend durch eine weitere Kopf schraube o. dgl. eine Verdrehung wenigstens der mit einem Flansch verbundenen Segmente um ihren Paßbolzen verhindert wird. Selbstverständlich sind auch andere Verbindungen des Ringes mit den Flanschen möglich, z. B. eine solche, bei der das rechts und links einen ösenartigen Ansatz erhaltende Segment mittels Paßschrauben an den Flansch fest verschraubt wird. Um den Gummi bei geschmierter Zentrierung der Wellen vor Spritzöl zu schützen, kann zwischen den Naben der ander treibenden bzw. getriebenen Welle sitzenden Flanschen ein Filzring zur Abdichtung vorgesehen werden.

Nähere Einzelheiten der Erfindung sind der Zeichnung zu entnehmen, in welcher

Abb. ι einen Längsschnitt, Abb. 2 eine Seitenansicht darstellen. In Abb. ι ist der Gummimetallring 1 aus starren Segmenten 2 und elastischen Gummikörpern 3 zusammengesetzt, die einander abwechselnd und miteinander durch eines der bekannten Haftverfahren fest verbunden sind. Der Abb. 2 ist zu entnehmen, daß der Gummimetallring ι aus acht starren und acht elasti- ■' sehen Segmenten besteht. Die starren Segmente sind abwechselnd mit dem Flansch 4 der treibenden Welle 5 und mit dem Flansch 6 der getriebenen Welle/ fest verbunden. In der Abb. 1 ist die Drehmomenten übertragende Verbindung eines mit dem Flansch 4 zu verbindenden Segmentes mittels eines Paßbolzens 8 vorgenommen, in den von der anderen Seite des Ringes her eine Kopf schraube 9 zur Sicherung des axialen Zusammenhaltes zwischen Ring und Flansch eingeschraubt wird. Um eine satte Auflage der Kopfschraube 9 bzw. des Federringes 10 zu erzielen, ist zwischen diesem und der Auflagefläche 11 eine Unterlagscheibe 12 eingeschaltet, deren Reibungsfläche so groß ist, daß sie eine Verdrehung sicher verhütet. Die Kopfschraube 9 ist schließlich in eine Eindrehung 13 des Segmentes versenkt und kann durch eine Bohrung 14 des Gegenflansches 6 ange-. zogen und gelöst werden. Zur Verhinderung no einer Verdrehung des Segmentes um denPaßbolzen9 ist schließlich noch eine weitere Kopf schraube 15 vorgesehen. Die Befestigung der starren Segmente an ihren zugehörigen Flanschen kann auch noch auf andere Weise erfolgen. So kann der Paßbolzen 8 z. B. als Paßschraube ausgebildet sein, bei der durch eine an ihrem einen Ende aufgeschraubte Mutter Flansch und Segment zusammengehalten werden. Eine weitere Mög-Henkelt der Befestigung besteht darin, daß an den starren Segmenten zu beiden Seiten ösen-

artige Angüsse ιό vorgesehen sind, über die mittels zweier Paßschrauben die Verbindung mit den Flanschen hergestellt werden kann. Dies ist in Abb. 2 strichpunktiert angedeutet. Um die Kupplung als hochwertiges Gelenk benutzen zu können, sind die starren Segmente so zwischen den Gummikörpern festhaftend eingebracht, daß sie an der mit dem Flansch zu verbindenden Stirnfläche über die Begrenzungsstirnflächen des Gummimetallringes bei 17 hinausragen. Da die gelenkartige Verwendung der Kupplung eine Schubbeanspruchung der Gummikörper 3 bedingt, sind die Haftflächen 18 zwischen Gummi und Metall, wie aus Abb. 2 hervorgeht, so ausgebildet, daß der Abstand zwischen beiden nach den Haftflächenbegrenzungskanten zu allmählich größer wird, d. h. nach diesen Richtungen zu eine Spannungsentlastung stattfindet.

so Um den Gummimetallring auch dann für sich ausbauen zu können, wenn infolge großer Platzbeschränkung die Naben der Kupplungsscheiben, wie in der Abb. 1 gezeichnet, zum größten Teil nach innen gezogen sind, braucht nur eine beliebige Stoßfläche zwischen Gummikörper und starrem Segment, z. B. bei 20, ohne Haftung ausgebildet zu werden, wodurch ein Aufklappen des Ringes und daher auch ein bequemer Ein- und Ausbau ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Kupplung erzielt werden kann.

Sollten die aneinanderstoßenden Wellenleitungen auch noch eine geschmierte Zentrierung aufweisen, dann wird sich empfehlen, den Gummimetallring zum Schutz gegen das hinausgeschleuderte Fett bzw. Öl durch eine Filzdichtung 19, die in die Naben der Flanschen 4 und 6 eingelegt ist, abzudichten.
Aus der Zeichnung ist deutlich zu entnehmen, daß die Übertragung der Drehmomente über Gummimetallringe durch Beanspruchung der Gummisegmente auf Druck stattfindet, während die durch die gelenkartige Verwendung der Kupplung bedingte Beanspruchung des Gummis eine Schub- und zum Teil auch eine Druckbeanspruchung ist. Die Rückstellmomente der erfindungsgemäßen Kupplung bei Verdrehung bzw. Äbwinklung verhalten sich etwa wie 10 : 1, doch kann dieses Verhältnis nach oben oder nach unten in recht erheblichen Grenzen geändert werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Kupplung mit zwischen Metallplatten angeordneten Gummikörpern, die in den beiden Drehrichtungen jeweils abwechselnd von starren mit der treibenden und der getriebenen Welle in Zusammenhang stehenden Platten zur Übertragung der Drehmomente auf Druck beansprucht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Gummikörper (3) und die starren kraftübertragenden Glieder (2) eine durch Haftung zwischen den Gummikörpern (3) und den starren Gliedern (2) zusammenhängenden Ring (1) bilden, dessen starre Teile abwechselnd mit einem Flansch (4) des treibenden und einem Flansch (6) des getriebenen Teiles fest, d. h. kraftübertragend, aber lösbar verbunden sind.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Gummikörpern "(3) und starren Segmenten (2) zusammengesetzte Ring an einer Stoßfläche (20) zwischen starren und elastischen Segmenten unterbrochen ist.
3. 3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Teile als keilförmige Segmente (2) mit vor dem Flanschmittelpunkt sich treffenden Ebenen und die Gummikörper als prismatische Körper (3) mit parallel oder hinter dem Flanschmittelpunkt sich schneidenden Ebenen ausgebildet sind.
4. 4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsflächen zwischen starren Segmenten (2) und elastischen Körpern (3) nach den Außenkanten der Haftflächen hin zunehmenden Abstand besitzen.
5. 5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Segmente (2) breiter sind als die Gummikörper (3) und jeweils nach dem Flansch hin, an den sie angeschlossen sind, um ein Stück (17) über die Ringbreite hinausragen.
6. 6. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Segmente 2 an ihren zugehörigen Flanschen (4, 6) durch Paßbolzen oder -schrauben (8) befestigt sind, in deren Stirnende eine durch frei gelassene Bohrungen (14) im Gegenflansch (6, 4) anziehbare Kopfschraube (9) einschraubbar ist, die das Segment (2) an den Flansch (4) andrückt, wobei durch eine weitere Verschraubung (15) ein die Verdrehung des Segmentes (2) zu seinem n₀ Gegenflansch (4) verhindernde Sicherung geschaffen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen