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Elastische Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische
Verbindung für im wesentlichen gleichachsige Wellen, bei der die Übertragung mit
Hilfe einer Anzahl von elastischen Elementenpaaren erreicht wixd, die von flachen
Blechkörpern ,gebildet werden. Diese Körper gehen strahlenartig von einer mittleren.
gleichachsigen, aber vorn den treibenden und getriebenen Gliedern unabhängigen Muffe
,aus. Auf .dieser Muffe sind die Elemente mit ihren inneren Enden. verankert,- während
sie mit ihren äußeren Enden mit dem treibenden bzw. dem getriebenen Glied in Einsgriff
stehen. Indem die Elemente jedes Paares sich gegen einen zwischen ihren. Enden ,gelegenen
Stützpunkt abstützen, werden sie unter dem Druck und dem Rückdruck der treibenden
und der ;getriebenen Glieder durchgebogen und Übertragen elastisch die zwischen
diesen Gliedern auftretenden Kräfte. Die gegenseitigen Schwingungen zwischen dem
treibenden und dem getriebenen Glied werden zweckmäßig mittels durch Reibung wirkender
Dämpfungsvorrichtungen aufgehoben. Die Erfindung bezieht sich, genauer ausgedrückt,
auf Verbesserungen in der Gestalt .der elastischen, von flachen Metallstreifen ;gebildeten
Elemente.
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Diese Elemente, .die als Körper . gleicher Widerstandsfähigkeit ,gegen
Biegung mit Bezug auf ihren Stützpunkt hergestellt sind, bestehen in einer bekannten
Ausführung aus einer elastischen Platte von gleichbleibender Stärke und linear zunehmender
Breite bis zum Stützpunkt, während in ihrem inneren Teil diese Elemente eine gleichbleibende
Breite und eine nach einem parabolischen Gesetz abnehmende Stärke .aufweisen. Abgesehen
von den praktischen Schwierigkeiten, die die Ausführung einer solchen parabolischen
Form bietet, erhält dieses Element in der Zone der Verankerung ,auf der Muffe eine
außerordentlich ,geringe Stärke.
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Gemäß, vorliegender Erfindung weisen die elastischen Elemente in ihrem
zwischen der Stützstelle und dem an der Muffe befestigten Ende eine ,gegen die Achse
hin linear abnehmende Stärke auf, während ihre Breite
ebenfalls
gegen die Achse hin gemäß einem Gesetz abnimmt, demzufolge der erwähnte Teil eine
Ausbildung erfährt, die den Elementen im wesentlichen einen gleichen Biegungswiderstand
verleiht. -Infolgedessen lassen sich die Elemente gemäß der Erfindung mit einer
außerordentlich größeren Genauigkeit ausbilden als die bekannten obenerwähnte:n
Elemente.
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Außerdem sind die elastischen Elemente gemäß vorliegender Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß das die Breite des inneren Teil jedes elastischen Elements
bestimmende Profil, obgleich es im wesentlichen ,dem Gesetz folgt, das dem Element
den konstanten Widerstand gegen Biegung verleiht, auf eine vorausbestimmte Zone
geändert ist, so daß eine geringe Erhöhung der Biegungs.-beanspruchung eintritt
und eine leichter ermüdbare Zone erhalten wird, an der gegebenenfalls der Bruch
des Elements erfolgt.
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In der Zeichnung ist beispielsweise die Erfindung veranschaulicht.
Abb. i und 2 stellen für sich in Ansicht und im Querschnitt eine Ausführung des
elastischen Elements und die Art seiner Verankerung auf der mittleren Muffe dar.
Abb.3 zeigt einen Querschnitt der verbesserten Kupplung. Abb. ¢ stellt im Querschnitt
nach der Linie 4.x-4x der Abb.3 die Kupplung in der Ruhestellung dar.
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Bei der Ausführung der Kupplung nach Abb. 3 und q. ist die Scheibe
i mit axial gerichteten Zapfen 2 versehen, :die mit Bezug auf Anzahl, Lage und Winkelbreite
ähnlichen Zapfen q. der gleichachsigen Scheibe 3 @entsprechen. Jede der Scheiben
i und 3 kann als treibendes Glied arbeiten, wobei die andere als getriebenes Glied
wirkt. Mit jedem Paar Zapfen 2,4 kommen von entgegengesetzten Seiten :die äußeren
Enden zweierelastischer Elemente 5, 5a von zwei nebeneinanderliegenden Elementenpaaren
in Eingriff. Jedes Element 5 oder 5a wird gebildet von einer elastischen Platte
gleichbleibender Stärke in ihrem äußeren bis zum Stützpunkt 6 reichenden Teile und
von linear abnehmender Stärke in ihrem inneren Teile. Der längs seiner Mittellinie
ausgeführte senkrechte Schnitt :des Elements -wird daher in seinem äußeren Teile
rechteckig und in seinem inneren Teile trap:ezförmig sein (Abb. i und. 2). Der äußere
Teil des Elements hat eine im wesentlichen dreieckige Gestalt; der innere Teil wird
aber begrenzt von zwei gekrümmten gleichen und mit Bezug auf die Mittellinie symmetrischen
Linien, und zwar derart, daß das Element mit Bezug auf die durch die Stützpunkte
6 gehende Linie die Gestalt eines Körpers gleicher Widerstandsfähigkeit gegen Biegung
erhält.
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Jedes Element ist im wesentlichen in einer zur Kupplung radialen Ebene
angeordnet, und die inneren Teile des Elements sind in einer mittleren Muffe 7 eingesetzt.
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Die elastischen Elemente sind entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft
in der Muffe 7 mit Hilfe von Stiften 9 verankert, die in axialer Richtung in Bohrungen
der Muffe 7 eingeführt sind, wobei die Stifte in halbzylindrische, auf den Seiten
des inneren Endes jedes elastischen Elements 5, 5a ausgebildete Einschnitte eingreifen.
Die nebeneinanderliegenden Elementenpaare 5, 5a -werden in geringem Abstande durch
Zähne 70 auseinandergehalten, die von der inneren Seite der mittleren Muffe vorragen,
während die Elemente eines jeden Paares miteinander in Berührung stehen, und zwar
mit der Fläche des inneren Teils jedes Elements, der von der Stützstelle 6 zu den
Verankerungsstellen 9 sich erstreckt. Diese Zähne 70 dienen dazu, die elastischen
Elemente in ihrer radialen Lage festzuhalten. Infolge dieser Anordnung erhalten
die Elemente in der Zone der Stützstelle eine größere Stärke.
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In der Ruhelage befinden sich die elastischen Elemente in der in.
Fig. 2 dargestellten Stellung; beim Arbeiten übertragen die an dem treibenden und
dem getriebenen Glied festen Zapfen 2 und .l .auf die äußeren Enden der erwähnten
Elemente den Druck und den Rückdruck der erwähnten Glieder. Da aber die inneren
Enden der Elemente gegeneinander anliegen, -werden die Elemente eines jeden Paares,
indem sie sich längs der Stützlinie 6 aneinander abstützen, sich in entgegen-, gesetzter
Richtung durchbiegen, bis das Kräftepaar ,durch die Kupplung übertragen wird. Die
Drücke und Rückdrücke der äußeren Teile der elastischen Elemente heben sich, da
sie entgegengesetzt gerichtet sind, gegenseitig auf, derart, daß die Reihe der elastischen
Elemente eine zusammenhängende Gesamtanordnung bildet, die durch sich allein und
auf elastische Weise die Übertragung des Kräftepaares unabhängig von der mittleren
Muffe 7 bewirkt, die in keiner Weise an dieser übertragung teilnimmt. In dem Maße,
-wie das übertragene Kräftepaar zunimmt, verstärkt sich auch das Durchbiegen der
elastischen Elemente jedes Paares, bis diese mit ihren äußeren Enden miteinander
in Berührung kommen. Von diesem Zeitpunkt an tritt praktisch eine starre Mitnahme
auf.
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Die Kupplung gemäß :der Ausführungsform nach Abb.3 und q. enthält
eine Reibdämpfun,gsvorrichtun,g, bestehend aus Reibschuhen i o in Form von Kreissegmenten,
die im Führungskanal i i angeordnet sind und mit ,dem Kranz 12 der Scheibe i zusammenarbeiten.
Von diesen Schuhen seitlich vor- i ragende Zähne i o' sind mit leichter Reibung
mit Vorsprüngen .l0 der Zapfen q. der Scheibe 3
in Berührung. Die
beim Arbeiten der Kupplung mit Bezug auf die Drehung mit der Scheibe 3 in fester
Verbindung stehenden Schuhe io dämpfen nie Winkelbewegungen zwischen ,den Scheiben
i und 3 infolge der Reibungsarbeit, die sie beim Gleiten an dem Kranz 12 erzeugen,
weil sie durch die in den Schuhen selbst wirksame Fliehkraft ;gegen den Kranz angedrückt
werden.
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Bei der in Abb% 3 und ¢ dargestellten Ausführung der Kupplung weisen
die mit Hilfe von Stiften 9 an der Muffe 7 verankerten elastischen `Elemente 5,
5a an den bogenförmigen Rand des inneren Teils des Elements zwei -ebene Flächen
13 auf, die mit Bezug auf die Mittellinie des Elements symmetrisch sind.
Aus diesem Grunde erleidet die bei dem ganzen Element im wesentlichen gleiche Biegungsbeanspruchung
eine mäßige vorherbestimmbare Steigerung in der diesen Flächen entsprechenden Zone,
die in der Zeichnung durch gestrichelte Linien. angedeutet ist. Daraus folgt, daß
der gegebenenfalls durch Ermüdung auftretende Bruch des Elements innerhalb Klieser
Zone stattfindet. Von den beiden Stücken des gebrochenen Elements wird das kürzere
an der Muffe 7 verankert bleiben; das längere wird durch de Zentrifugalkraft radial
bewegt werden, bis es mit seinem äußeren Ende ;gegen das ringförmige, auf der Gesamtanordnung
der beiden Scheiben i und 3 lose drehbar gelagerte Gehäuse i q. stößt. Zum Zwecke
der freien axialen Verschiebbarkeit des Bruchstückes sind die Enden des Elements
an dem Körper mittels einer langen Einkerbung 5o angesetzt. Dias freie Bruchstück
kann also nicht .die schwingende Bewegung der Zapfen hindern noch die anderen Teile
der Kupplung beschädigen. Die örtliche Erhöhung der Biggungsbeanspruchung kann.
auch :durch ein bogenförmiges Profil, durch das die Breite ,des Elements in geeignet
gewählter Weise be -,grenzt wird, anstatt durch die Flächen 1,3 erhalten werden.