DE725241C - Elastische Kupplung - Google Patents

Description

• Elastische Kupplung Für elastische Kupplungen, die ein großes Drehmoment übertragen sollen und deren zugehörige Wellen gegeneinander verschwenkbar sind, muß eine entsprechend starke Zentrierung vorgesehen sein, die in den meisten Fällen aus einem mittleren Kugelzapfen besteht, der in einem Zylinder geführt ist. Diese Zentrierung beansprucht bei starken Kupplungen zwischen den Kupplungsscheiben sowohl nach der Höhe als auch nach der Breite einen großen Raum, der zum Unterbringen des elastischen Verbindungsmittels der Scheiben, in den meisten Fällen Kautschuk, verlorengeht. Daher werden die Abmessungen solcher starken Kupplungen unerwünscht groß, besonders gilt dies für den Umfang der Kupplungen.
• Um die Haftfläche zwischen dem Gummikörper und der Kupplungsscheibe zu vergrößern, ist eine elastische Kupplung bekanntgeworden, bei der auf die Kupplungsscheiben kegelförmige Ansätze gesetzt sind, die ihrerseits Erhöhungen tragen. Auch bei dieser Kupplung ist eine Winkelverstellung der Wellen zueinander möglich. Die Zentrierung erfolgt hierbei dadurch, daß die eine Kegelspitze in eine Ausnehmung des anderen Kegels eingreift. Aber auch bei diesen Kupplungen wird die Baulänge sehr lang, abgesehen davon, daß sie zum L7bertragen großer Drehmomente nicht geeignet sind und- auch keine ausreichend kräftige Zentrierung der Wellen aufweisen.
• Die Erfindung schafft eine elastische Kupplung für umlaufende Wellen mit zwei durch einen Gummikörper zusammenvulkanisierten kegelig geformten Kupplungsscheiben, die eine Winkelverstellung gegeneinander zulassen und mit einer Zentrierung versehen sind, und -das Neue besteht darin, daß die Zentrierung der Wellen durch die Kegelspitzen der Kupplungsscheiben und durch einen zwischen ihnen in der Gummimasse liegender mit kegeligen Einbuchtungen versehenen zylindrischen oder kugelzonenförmigen Körpei gebildet wird. Hierdurch wird eine zum Übertragen großer Drehmomente geeignete Kupplung geschaffen, die in Längsrichtung eine außerordentlich kurze Baulänge aufweist, indem der die Zentrierung zusammen finit den Kegelspitzen wirkende kugelzonenförmige Körper im Gegensatz zu den bekannten Kugelzapfen keinerlei zusätzlichen Raum für sich beansprucht und dabei doch einen genügend großen Winkelausschlag der Wellen zuläßt, wobei durch die kegelige Ausbildung der Kupplungsscheiben für den Gummikörper eine genügend große Haftfläche zur Verfügung steht.
• Um einen auch beim Verschwenken der Wellen einwandfreien -Verlauf ihrer Mittelachsen zu gewährleisten, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß sich die Mantellinien der kegeligen Einbuchtungen des zwischen den Kupplungsscheiben liegenden Körpers im Mittelpunkt der Kupplung schneiden.
• Eine weitere wertvolle Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Kegel der Kupplungsscheiben und die Hohlkegel des Kugelzonenkörpers einen verschiedenen Steilheitsgrad aufweisen. Hierdurch ist eine gleichmäßige Beanspruchung der zwischen den Kegelspitzen und den Hohlkegeln liegenden Gummimasse erreicht, da diese infolge des steileren Verlaufs der Hohlkegelfläche des Kugelzonenkörpers zum Kupplungsumfang hin an Stärke zunimmt, so daß beim Verdrehen der Wellen der größeren Verschiebung der Metallteile gegeneinander durch längere Gummifasern Rechnung getragen wird. Bei der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der Kugelzonenkörper von der Gummimasse vollständig eingeschlossen ist. Dies ergibt eine volle Ausnutzung seiner Oberfläche zum Anhaften des das Drehmoment übertragenden Gummikörpers. Auch wird seine Flächenbelastung verhältnismäßig gering, so daß der Kugelzonenkörper erfindungsgemäß aus Hartgummi, Kunststoff oder Aluminium bestehen kann und so das Gewicht der Gesamtkupplung günstiger beeinflußt.
• Die durch den Kugelzonenkörper gewonnene große Haftfläche wird nach der Erfindung für die Kupplungsscheiben dadurch ausgenutzt, daß Vergrößerungsansätze der Kupplungsscheiben dem Kugelzonenkörper gehäuseartig umfassen, indem sie hohlkugelförmig ausgebildet sind. Dadurch entsteht auch an den Kupplungsscheiben eine größtmögliche Haftfläche unter Vermeidung von Überbeanspruchungen des elastischen Gummikörpers, der, ohne die einzelne Gummifaser zu überanstrengen, durch diese Ausbildung der Kupplungsscheiben in Verbindung mit dem Kugelzonenkörper eine unverhältnismäßig geringe Größe erhält. Gleichzeitig wird er durch diese gehäuseartige Ausbildung gegen äußere Einflüsse gut geschützt.
• Der einwandfreie Lauf der Wellen in jeder Winkellage zueinander und die zweckmäßige Beanspruchung des Gummikörpers hierbei ist bei dieser Ausbildung nach der Erfindung dadurch berücksichtigt, daß die Radien des Kugelzonenkörpers und des Kupplungsscheibengehäuses und die Mantellinien der Kegelflächen sich im Mittelpunkt der Kupplung schneiden.
• Die bei üblichen Kupplungen an den Kupplungsscheiben vorgesehenen ineinandergreifenden Klauen beanspruchen ähnlich wie die Zentriervorrichtung einen zusätzlichen Raum, der sich auf die Größe der Kupplung ungünstig auswirkt. Bei der Erfindung ist dies dadurch vermieden, daß an den beiden Hälften des Kupplungsgehäuses ineinandergreifende Zähne ausgebildet sind, die, abgesehen von der Außenfläche, von dem Gummikörper umfaßt werden. Bei elastischen Kupplungen ist es bekannt, die Kupplungshälften mit derartigen ineinandergreifenden Zähnen zu versehen, jedoch sind diese Zähne nicht mit Gummi umkleidet, so daß sie hart aufeinanderschlagen. Durch die Umkleidung der Zähne mit Gummi kann bei der vorliegenden Kupplung nach einem sanften Beginn das Drehinoinent beliebig gesteigert werden, ohne daß die Kupplung unelastisch wird, ohne daß sie deswegen unerwünscht große Abmessungen erhält und ohne daß ein metallisches Berühren irgendwelcher Teile eintreten kann.
• Um das Ziel der geringen Bauhöhe und -länge sowie die 'Übertragung eines großen Drehmomentes voll zu erreichen, besteht nach der Erfindung eine weitere wertvolle Ausgestaltung noch darin, daß der Gummikörper bis auf Ausschnitte zwischen den Zähren den Raum zwischen den Kupplungsscheiben und gegebenenfalls zwischen den Kegelspitzen vollständig ausfüllt, wodurch auch jede metallische Berührung der Teile vermieden und jegliches Schmiermittel vermieden wird.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt Abb..= Ansicht der Kupplung in Richtung einer Kupplungsscheibe, teilweise im Schnitt, Abb. 2 Schnitt nach Linie 2--2 der Abb. i, Abb. 3 Seitenansicht. .
• Nach Abb. i bis 3 sind zwei Kupplungsscheiben i und 2 mit Befestigungslöchern 3 zum Anschließen an die beiden Wellen versehen. Die Kupplungsscheiben i und 2 tragen in der Mitte kegelförmige Fortsätze 4. und 5; am Außenumfang sind sie mit hohlkugelförmigen Ansätzen 6 und 7 versehen, aus denen Zähne 8 und 9 ausgeschnitten sind, die mit seitlichem Spiel io ineinandergreifen. Zum Verschwenken der Wellen gegeneinander ist an den Stirnflächen der Zähne ein Zwischenraum i i vorgesehen. Zwischen den Kegeln 4 und 5 der Kupplungsscheiben i und 2 liegt ein kugelzonenförmig ausgebildeter Körper 12, der aus irgendeinem Metall bzw. aus Kunststoff oder Hartgummi bestehen kann. Dieser ist am Außenumfang mit einer Einfräsung 13 ausgestattet, die zu einem Festlegen in der Form dient. Der Kugelzonenkörper 12 weist kegelige Einbuchtungen 14 und 15 auf, in die die Kegel 4 und 5 der Kupplungsscheiben i und 2 eingreifen. Die Mantellinien sämtlicher Kegel schneiden sich im Mittelpunkt 16 der Kupplung, der gleichzeitig den Mittelpunkt für die Außenradien des Kugelzonenkörpers und für die Innen- und Außenradien der Gehäuseteile 6 und 7 darstellt. Als elastisches Mittel dient ein Gummikörper 17, der den gesamten Innenraum der Kupplung ausfüllt und im dargestellten Beispiel den Kugelzonenkörper 12 in dessen Mitte in einem Loch 18 durchdringt. Der Gummikörper umkleidet weiterhin den gesamten Umriß der Zähne 8 und 9, wie dies in Abb. 3 durch die Ziffer i9 gekennzeichnet ist, sowie die zwischen den Zähnen liegenden Kanten 2o der Gehäuseteile 6 und 7. Zur Vergrößerung der Haftfläche des Kugelzonenkörpers ia ist dieser am Außenumfang mit Riefen oder sonstigen Vorsprüngen 21 versehen.
• Die Kupplung ist überall verwendbar, wo starke Drehmomente auf eine verschwenkbare Welle übertragen werden, insbesondere ist sie zur Verwendung bei Kardanwellen für Kraftfahrzeuge geeignet.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elastische Kupplung für umlaufende Wellen mit zwei durch einen Gummikörper zusammenvulkanisierten kegelig geformten Kupplungsscheiben, die eine Winkelverstellung gegeneinander zulassen und mit einer Zentrierung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung der Wellen durch die Kegelspitzen der Kupplungsscheiben und durch einen zwischen ihnen in der Gummimasse liegenden mit kegeligen Einbuchtungen versehenen zylindrischen oder kugelzonenförmigen Körper gebildet wird.
2. 2. Elastische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mantellinien der kegeligen Einbuchtungen des zwischen den Kupplungsscheiben liegenden Körpers hn Mittelpunkt der Kupplung schneiden.
3. 3. Elastische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegel der Kupplungsscheiben und die Hohlkugel des Kugelzonenkörpers einen verschiedenen Steilheitsgrad aufweisen.
4. 4. Elastische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelzonenkörper von der Gummimasse vollständig eingeschlossen ist.
5. 5. Elastische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelzonenkörper aus Hartgummi, Kunststoff oder Aluminium besteht.
6. 6. ElastischeKupplungnachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß Vergrößerungsansätze der Kupplungsscheiben den Kugelzonenkörper gehäuseartig umfassen, indem sie hohlkugelförmig ausgebildet sind.
7. 7. Elastische Kupplung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien des Kugelzonenkörpers und des Kupplungsscheibengehäuses und die Mantellinien der Kegelflächen sich im Mittelpunkt der Kupplung schneiden. B.
8. Elastische Kupplung nach den Ansprüchen i bis 6, bei der die Kupplungshälften mit Spiel ineinandergreifende Zähne aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne, abgesehen von der Außenfläche, von Gummi umfaßt werden.
9. 9. Elastische Kupplung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper bis auf Ausschnitte zwischen den Zähnen den Raum zwischen den Kupplungsscheiben und gegebenenfalls zwischen den Kegelspitzen vollständig ausfüllt.