DE680855C - Drehfedernde Wellenkupplung - Google Patents

Description

K 145945

Bei der Grundbauart der bekannten drehfedernden Wellenkupplungen mit quer zur Längsachse allseitig federnden Federstiften gehört zu jedem einzelnen Federstift eine Lageröffnung in dem zu kuppelnden Bauteil. Eine genügende Federung bei nicht zu großer Federlänge und Beanspruchung erfordert dabei eine verhältnismäßig große Zahl von Federstiften. Diese vielen Federstifte mögliehst gleichmäßig zum Tragen zu bringen und damit möglichst geringen und gleichmäßigen Verschleiß zu erzielen, macht eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit notwendig. Sie ist bei der Herstellung der Ilageröffnungen unmittelbar in den Kupplungskörpern verschiedenartigster Gestalt schwierig einzuhalten, in jedem Fall aber teuer und zeitraubend. Letzteres gilt auch für den Einbau und die Auswechselung der Federstifte. Der

ao im Betrieb neben der Abnutzung der Federstifte auftretende Verschleiß der Lageröffnungen sowohl mit als auch ohne Erweiterungen führt zu kostspieligen Nacharbeiten, soweit sie überhaupt durchführbar sind.

Zur Verbesserung dieser Grundbauart hat man einerseits den Verschleiß aus den Kupplungskörpern in besonders eingesetzte Lagerbüchsen verlegt, andererseits den Verschleiß durch Schaffung getrennter Flächen für die axiale Gleitbewegung und die Durchbiegungsbegrenzung der Federstifte auf zwei verschiedene Flächen verteilt, schließlich die Federstifte in Gummilagern angeordnet. Man hat dadurch an der grundlegenden Ursache, den Schwierigkeiten infolge der zahlreichen Federstifte, nichts geändert.

Zwecks Herabsetzung der Zahl der Lageröffnungen bei den Kupplungskörpern hat man die Federstifte zu vollen oder rohrartigen Bündeln, in denen die Federstifte unmittelbar

nebeneinanderliegen, zusammengefaßt und jedes Bündel in einer Lageröffnung gelagert Man versuchte weiterhin durch Verlöten der Enden, der Federstifte oder Aufziehen von S Büchsen auf die Bündelenden Vorteile zu erreichen. Man übersah aber, daß man durch die Bündel die Vorteile des Federstiftes in Einzellagerung verliert. Es sei nur darauf hingewiesen, daß bei der Durchbiegung der ίο Feder stifte eines Bündels zwischen den einzelnen Federstiften Bewegungen gegeneinander stattfinden müssen, daß Linien der äußersten Nadeln des halben Umfangs des Bündels die ganze eingeleitete Kraft auf das Lager übertragen müssen, daß beiderseitig in Büchsen festgelegte Federstifte eines Bündels infolge ihrer verschieden großen Durchbiegung starke zusätzliche ungünstige Beanspruchungen der Federstifte ergeben. Diese Nachteile heben den erzielten Vorteil, die geringere Zahl der Lageröffhungen, wieder auf.

Diesem Bekannten gegenüber strebt die Erfindung die Verringerung der Zahl der Lageröffnungen in den Lagerträgern ohne Aufgabe der Vorteile der Einzellagerung des einzelnen Federstiftes an. Sie erreicht dieses durch die Zusammenfassung der benachbarten Lager von zwei oder mehr Federstiften zu einem gemeinsamen, im Lagerträger auswechseibaren Lagerkörper, in dem jeder Federstift gesondert gelagert ist.

Die Abb. 1 bis 4 zeigen einige Ausführungsbeispiele, ohne damit die Vielheit der Anwendungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens veranschaulichen zu können.

Die Abb. 1 ist die Aufsicht auf einen Teil einer Kupplungsscheibe;

die Abb. 2 zeigt links einen Schnitt in der Linie A-B der Abb. 1, während rechts die zugehörige Kupplungsscheibe im Schnitt mit einer anderen Ausführungsmöglichkeit dargestellt ist;

die Abb. 3 gibt im Schnitt ein Kupplungsglied wieder,, wobei links und rechts zwei abweichende Ausführungen gezeichnet sind;

die Abb. 4. veranschaulicht eine Sonderanordnung von runden Gruppenlagern.

In dem Kupplungsflansch α der Abb. 1 und 2 sind eine Anzahl Löcher & gebahrt. In jedem dieser Löcher sitzt ein Gruppenlager c. Dieses trägt in den kegelig erweiterten 17 Bohrungend 17 Nadeine. Die Schraube /, die mit ihrem Gewinde in das Gruppenlager faßt, und die Abstandsstüeke g dienen zum axialen Einstellen des Gruppenlagers c und damit zur Veränderung der freien Federlänge. Diese Einstellmöglichkeit bietet wesentliche Vorteile. Durch das Schraubenlach von / kann auch das Kupplungsglied als Ganzes herausgedrückt werden.

Der Gegenflansch k trägt in seinen Bohrungen i aus Kunststoff gepreßte Gruppenlager /. Die Nadeln e können in diese Kunststoffgruppenlager eingeschrumpft sein. Da Lager aus Kunststoff mit guten Lagereigienschäften billig und genau in der gewünschten Form herstellbar sind, ist der Kunststoff für den vorliegenden Zweck besonders geeignet. Durch die besonders bearbeitbare Büchse k, die entweder fest in dem Kupplungsflansch oder auf dem Kunststoff sitzt, kann die Gleitfähigkeit noch gesteigert werden.

Die Gruppenlager c greifen in die Bohrungen i des Gegenflansches h und ergeben dadurch eine Begrenzung des Federungsaus-Schlags, die besonders vorteilhaft ist, wenn erweiterte Lageröffnungen als Begrenzung des Federungsausschlags fehlen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 sitzen in Öffnungen I der Kupplungsteile m und η die Büchsen ο und p. In der Büchse/; ist ein gelochter Boden q zentriert, in dessen Öffnungen die Nadeln angeordnet sind. In der Büchse ό haben die Nadeln keine besondere Zentrierung. Sie sind in Gummi oder einem ähnlich federnden Stoff gelagert. Die Zerlegung des Kraftübertragungsquerschnitts in zahlreiche kleinere Querschnitte vergrößert die Haftfläche zwischen Nadeln und Gummi und gestattet eine größere Kraftübertragung. Metallische Reibung tritt nicht auf. Bei Bedarf kann ein Begrenzungsanschlag vorgesehen werden. Die Gummischicht kann auch die Nadeln nur auf einem Teil der Nadellänge bedecken, z.B. nur in der Büchse p.

Die Abb. 4 zeigt, daß man auch in runde Öffnungen der Kupplungsscheiben die Gruppenlager ohne Zwischenraum einbauen kann. Die Lochteilung t in dem zu kuppelnden Teil noo ist dabei kleiner als "der Lochdurchmesser s, so daß die Öffnungen sich überschneiden. Die Gruppenlager ti sind dazu an den Seiten abgeflacht.

Damit man die gleichen Gruppenlager für verschiedene Kupplungs'durchmesser verwenden kann, bleibt zwischen den Abflachungen ein gewisser Spalt. Die Drehung der beiden Lager gegeneinander kann dabei durch zwischengeschaltete Stifte ν verhindert werden.

Diese Bauart ist insbesondere für Sacklöcher, also lange Naben geeignet. Nach mehreren derart nebeneinanderliegenden Öffnungen kann nach Bedarf ein Steg w folgen.

Die Anordnung der Federstifte in Gruppenlagern hat wie bei allen mehrreihigen Anordnungen zur Folge, daß der Abstand dieser Federstifte von der Drehachse der Kupplung verschieden: groß ist. Damit ist auch der Durchbiegungsweg dex Federstifte verschieden. Darauf folgt wiederum, daß die Beanspruchung der Lagerstellen ungleich groß

wird, ferner, daß" bei gleich "großen Erweiterungen in den Gruppenlagern einer Federstiftgruppe mit gegen Verdrehung festgelegten beiden Endgruppenlagern die Federstifte infolge der verhinderten Selbsteinstellung der Gruppenlager gegeneinander nur zum Teil zur Endauflage in der Erweiterung kommen. Man vermeidet oder verringert die ungleiche Beanspruchung der Lagerstellen, die bei gleich ίο großer Biegelänge auch eine verschieden große axiale Verkürzung der Federstifte in der ursprünglichen Achsrichtung ergibt, indem man entweder die Lagerabstände der einzelnen Lageröffnungen in den Gruppenlagefn entsprechend dem Abstand dieser Lageröffnungen von der Kupplungsdrehachse verkürzt oder den Durchmesser der Lageröffnungen zur Aufnahme stärkerer Federstifte entsprechend vergrößert oder hei erweiterten Lageröffnungen mit gleichem Lagerabstand für alle Federstifte die Erweiterungen auf entsprechend kleineren Durchmessern ausmünden läßt.

Die Art der Lagerung der Federstifte in den auswechselbaren Gruppenlagern, z. B. mit oder ohne Erweiterung der Lageröffnungen, die Zahl, die Gestalt, der Einbau der Gruppenlager, radial oder axial, können von den dargestellten Beispielen verschieden sein, angepaßt den jeweils vorliegenden Bedingungen, beispielsweise der Forderung der Unterbringung einer größtmöglichen Zahl von Federstiften oder größtmöglicher Kraftübertragung oder der Forderung schnellen Ausbaues oder angepaßt der günstigsten Raumgestaltung der Kupplung.

Es ist durch die Verwendung von Gruppenlagern nicht notwendig, daß die Federstifte die ■ Form gerader Stäbe besitzen. Günstig ist es jedoch, wenn die Gestalt der Federstifte es ermöglicht, die Federstifte durch die Lager öffnungen oder mit den Gruppenlagern ein- und auszubauen.

In manchen Fällen, z. B. einseitig fester Lagerung der Federstifte, genügt die Anordnung von Gruppenlagern auf einem Ende der Federstifte.

Durch Verbindung der zu einer Federstiftgruppe gehörenden Gruppenlager, beispielsweise durch einen Mittelstift, kann außerdem mindestens gemeinsamer Ein- und Ausbau einer derartigen Federstiftgruppe erfolgen.

Die Abnutzung der wenigen Einbauöffnungen in den Kupplungskörpern kann bei Bedarf vollständig vermieden werden, sei es durch fest eingesetzte Gruppenlager, sei es „ durch schützende Zwischenteile, in denen die Gruppenlager gleiten. Im übrigen kann der Verschleiß durch geeigneten Werkstoff beeinflußt und im wesentlichen in den billigeren der auswechselbaren Teile verlegt werden.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung gegenüber den Einzelfederstiften in Einzellagerkörpern sind eine geringste Anzahl auswechselbarer Gruppenlagerkörper, billigere, schnellere und genauere Herstellung der wenigen Einbauöffnungen für die Gruppenlager in den Kupplungskörpem, schnellster Ein- und Ausbau der Gruppenlager. Gegenüber dem Bündel von Federstiften im Einzellager ist hervorzuheben der geringere Verschleiß der Federstifte der Gruppenlager infolge ihrer größeren Auflagefläche im Lager, der Belastung jeder Lagerstelle lediglich durch den Druck eines, einzelnen Federstiftes, der gleichmäßigeren Belastung der Federstifte sowie des Fortfalls der Linienberührung der Federstifte untereinander mit der daraus folgenden gegenseitigen Reibung unter hoher Belastung.

Darüber hinaus erzielt man durch die Erfindung eine bisher unbekannte leichte Regelung der freien Biegelänge der Federstifte durch Verstellen der Gruppenlager, gegebenenfalls im Betrieb, damit eine Regelung der Schwingungsfähigkeit und der Härte der Kupplung, ferner eine Verlegung der verschleißenden Lagerflächen des Federstiftes, also eine Vervielfachung der Gebrauchsdauer des Federstiftes.- Einfaches tangentiales oder axiales Umstecken der Gruppenlager zueinander oder zu den Kupplungskörpern ergibt ebenfalls einen Wechsel der höchstbeanspruc'hten Lagerfiächen der Gruppenlager bzw. der Federstifte und damit eine Steigerung der Gebrauchsdauer der Gruppenlager und der Federstifte. Durch die Mehrzahl von getrennt gelagerten Federstiften in einem Gruppenlager entsteht dabei eine selbsttätige Begrenzung der Drehbarkeit der Gruppenlager gegeneinander und gegen die Kupplungskörper sowie nur ein Gruppenlager einer Federstiftgruppe gegen Drehung gesichert ist. Die Belastung der Einbauöffnungen im Kupplungskörper durch das Gruppenlager läßt sich durch Änderung der Zahl der Federstifte einer Gruppe auch nachträglich einfachst regeln. Die geringe Abnutzung bei leichter und billiger Auswechselung der Gruppenlager ermöglicht eine höhere Belastung der Lagerstellen der Federstifte ohne Verkürzung , der Gebrauchsdauer.

Die Erfindung ergibt somit eine genau herstellbare drehfedernde Wellenkupplung höchster Gebrauchs dauer mit einer geringen Zahl von billig und genau herstellbaren und billig auswechselbaren verschleißenden Teilen, während die Abnutzung in den Kupplungskörpern bei Bedarf vollständig vermieden werden kann. Die Gruppenlager sind für jede Art von drehfedernden Kupplungen vorteilhaft verwendbar.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   ι. Drehfedernde Wellenkupplung mit Einzelfederstiften in Einzellagerung, da- · durch gekennzeichnet, daß die benachbarten Lager mehrerer Einzelfederstifte (e, r) in einem gemeinsamen auswechselbaren, vorzugsweise mit zylindrischer Auf-. lage versehenen Lagerkörper (cj, /, ο, p, u) »o mit für jeden Einzelfederstift voneinander gesonderter Lageröffnung (d) zusammengefaßt sind.
2. 2. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei von den Gruppenlagerfcörpern eines im wesentlichen aus den Gruppenlagerkörpem (c, f, o, p) und den in ihnen gelagerten Federstiften {e, r) bestehenden Kupplungselements mindestens beim Ein- und Ausbau derart miteinander verbunden sind, daß sie gemeinsam ein- oder ausgebaut werden können.
3. 3. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Lage mindestens eines Gruppenlagers (c) eines Kupplungselements zu seinen Federstiften (e) bzw. zu dem zu kuppelnden Teil (a) einstellbar ist.
4. 4. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefiächen im Gruppenlager (u) für die Federstifte derart axial gegeneinander versetzt sind, daß die Auflagen mit kleinstem Achsenabstand von der Kupplungsachse die kleinste freie Biegelänge der Federstifte ergeben.
5. 5. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstifte (ß) eines Gruppenlagers in einen aus Kunstharz oder einem kunstharzähnlichen Stoff bestehenden Lagerkörper (/) eingeschrumpft sind.
6. 6. Drehfedernde WeBenkupplung nach Anspruch¹1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstifte (r) einer Lagergruppe vollständig oder teilweise federnd in einem Körper aus einem federnden Stoff, vorzugsweise von Gummiart, voneinander durch diesen Stoff getrennt, gelagert sind.
7. 7. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Kunststoff irgendeiner Art bestehende Gruppenlager eine Hülle (k, o, p) aus anders geartetem Werkstoff trägt.
8. 8. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Gruppenlagerkörper (o, p) gleitbar gelagert ist, vorzugsweise in einer Gleitbiichse, die in dem Kupplungskörper {m, n) ruht. -
9. 9. Drehfedernde Wellenkupplung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Gruppenlagerkörper (α) zum Zweck eines gedrängten Einbaues seitlich abgeflacht und mit geringstem Spiel radial oder tangential nebeneinanderliegend eingebaut sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen