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Elastische Kupplung mit ringförmigem Zwischenglied Die Erfindung betrifft
eine Wellenkupplung mit ringförmigem Zwischenglied aus nachgiebigem Werkstoff, z.13.
aus Gummi, dessen elastische Nachgiebigkeit auch zwischen ungenau gegeneinander
ausgerichteten Wellen eine dauerhafte Kupplung mit störungsfreiem Lauf ermöglicht.
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Die bekannten Kupplungen dieser Art werden eingebaut, indem auf die
Kupplungsnaben der Wellen nach deren Ausrichtung das Zwischenglied aus Gummi aufgebracht
und zwischen den Scheiben und je einem besonderen Flanschring an seinen Rändern
eingespannt wird. Man hat, um diesen Einbau zu erleichtern, das Gummizwischenglied
durch einen radialen Schnitt oder mehrere aufgetrennt; dennoch bleibt dabei eine
einwandfreie Einspannung des Zwischengliedes von der Sorgfalt des Ausführenden und
der Gunst der Einbauverhältnisse abhängig.
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Das "Ziel der Erfindung ist, einen zugleich berluemen und zuverlässigen
Einbau der Kupplung auch durch ungeübte Kräfte und bei schwierigen Einbauverhältnissen
zu ermöglichen. Hierzu dient gemäß der Erfindung ein Zwischenglied aus ein oder
zwei festschraubbaren Membranen von etwa S-förmigem Ringquerschnitt mit an den Rändern
eingespannten oder anvulkanisierben Ringen aus Stahl oder einem anderen Metall,
welche das Zwischenglied auf den Wellennaben zentrieren. Die Form der Membranen
soll so sein, daß ihre Anlageflächen in Normalebenen der Wellenachse liegen. Wenn
auch das Winkelmaß jedes einzelnen Bogens von den besonderen Verhältnissen des Einbaues
der Kupplung abhängt; so wird es doch im allgemeinen genügen; wenn jeder der S-Bögen
des Ringquerschnitts der Membranen etwa einem Achtelkreis entspricht. Das Befestigen
des Zwischengliedes an den Wellennaben erfolgt durch Schrauben, welche in die eingespannten
oder anvulkanisierten Metallringe eingeschraubt sind. Auf diese Weise erfolgt ein
Festspannen der Kränze des
Gunnniringes. 111,-den Gummiringen sind
schon bei der Herstellung auch die Öffnungen gefertigt, die zum Hindurchführen der
Spannschrauben dienen'. Die äußeren Gummikränze können in einem Ring von Nvinkelfö
rmigem Querschnitt eingespannt sein: und zwar z%vischen dessen inneren Planflächen
und einer Ringscheibe; die-von dein zylindrischen Teil des Ringes überdeckt ist;
das Einspannen kann mittels Schrauben oder Niete erfolgen, auch kann eine aufgerauhte
Scheibe eingefügt sein.
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Dient eine einzelne Membran zur Verbindung von zwei Kupplungsnaben
verschiedenen Durchniessers, so können die :Metallringe beide auf der ;;leichen
Seite der Membran angebracht sein derart, daß die Köpfe der Befestigungsschrauben
hei beiden Naben von der gleichen Seite zugänglich sind: I#'ür Kupplungsnaben von
gleichem oder annähernd gleichem Durchmesser wird vorzugsweise eine Anordnung verwendet,
die aus zwei spiegol, bildlich mit den Außenkränzen aneinandergefügtet \letnbranen
besteht. Zur festen Verbindung der Außenkränze, gegebenenfalls unter einer aufgerauhten
Scheibe, dienen vorzugsweise Blechkapseln, welche beide Außenkränze umfassen. Bei
dieser Anordnung zweier mit den Außenkränzen atleinandergefügten :Membranen können
die Innenkränze der Membranen im eingebauten Zustand einen solchen axialen Abstand
haben, daß sie während des Einbauens in erheblichem :\laße durch Zusammendrücken
einander genähert werden können und die zur Zentrierung dienenden Teile, die die
Form von Vorsprüngen und Eindrehungen an der Außenseite der Kupplungsnaben und de:
Metallflansche haben, aneinander vorbeigeschoben werden können.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung seien erläutert an Hand der Zeichnungen;
es zeigt im Längsschnitt @1bb. i eine Wellenkupplung init zwei Mein -branen für
die Wellennaben gleichen Durchmessers, bei denen die :Metallringe außen auf den
Zentriervorspriingen der Naben sitzen, Alb. 2 eine Kupplung mit zwei -Membranen,
bei der die Metallringe m einen Zentriervorsprung der Naben hineinfassen, Abb. 3
eine Kupplung, die nur eine :Membran hat und zur Verbindung von Wellennaben unterschiedlichen
Durchmessers dient, Abe. 4 eine weitere einer Kupplung mit nur einer Membran zur
Verbindung von Naben unterschiedlichen Durchmessers.
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Bei der Anordnung nach Abb. i sind auf die beiden 1Velletizapfen
13 Kupplungsnaben i i von "leichcin Durchmesser aufgekeilt. Diese enden in
Flanscbe, in welchen sich Löcher zum Hindurchführen der Befestigungsschrauben 21
befinden. Diese Flansche werden überragt durch einen mittleren, zur Zentrierung
der eingesetzten Kupplung dienenden Vorsprung 15.
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Die Kupplung besteht aus' den beiden spiegelbildlich eingebauten Gummimembranen
i, deren kadialschnitte aus zwei entgegengesetzten S-Bögen bestehen und deren Anlageflächen
in Normalebenen zur Drehachse liegen. Die Außenkrälue , 6 der Membranen sind nach
Aufrauhung der Berührungsflächen mit einem Klebmittel bestrichen und durch vernietete
Blechkapselringe 8 und Scheiben 9 unter Einfügung von Zentrierbüchsen io miteinander
fest verklemmt worden, so daß beide Membranen das einheitliche Zwischenglied bilden.
Auf die Innenkränze der Membranen sind Dletallringe 3 voll innen her anvulkanisiert.
Diese Metallringe haben hülsenförmige Ansätze 18.
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Die beiden Metallringe 3 haben im eingebauten Zustand, wie man aus
Alb. i erkennen kann, einen gewissen axialen Abstand, der es ermöglicht, durch Zusammendrücken
dieser inneren Teile das Zwischenglied zwischen die Wellennaben einzuführen, nachdem
diese bereits axial ausgerichtet und auf einen Abstand x gebracht sind, welcher
etwas kleiner ist als die Zwischengliedbreite an der breitesten Stelle des Zwischengliedes.
Durch Zusammendrükken in axialer Richtung von Hand oder mit einer einfachen Vorrichtung
läßt sich also das Zwischenglied der Kupplung zwischen die Flansche der Naben einführen;
sie werden nach Beseitigung der Vorrichtung oder unter Nachlassen des axial wirkenden
Handdruckes zentriert derart, daß die hülsenförmigen Ansätze 18 hinter die Zentriervorsprünge
i 5 fassen. Darauf werden die Befestigungsschrauben 21 von außen eingeführt, wobei
für die erste Schraube jeder Seite das Gewindeloch des Flansches 3 leicht durch
Verdrehen des Zwischengliedes um seine Achse, während es schon zentriert ist, gefunden
wird. Diese Art des Einbauens sichert eine genaue zentrische Anordnung des Zwischengliedes
auf den Kupplungsnaben, zumal das Zwischenglied vorher werkstattmäßig zusammengebaut
ist. Die Anordnung nach Abb. 2 unterscheidet sich nur in Einzelheiten von der nach
Abb. i. Die Blechkapselringe 8 sind hier durch Verschraubung mit den beiden Membranen
2 verklemmt, nachdem zwischen die Außenkränze 7 der Membranen eine aufgerauhte Scheibe
5 eingeführt ist. Die auf den Wellen 14 sitzenden Naben 12 haben einen die Köpfe
der Schrauben 21 überragenden Schutzrand 22 und statt eines Zentriervorsprunges
eine entsprechende Eindrehung 17. Die ?\-Ietallringe 4 sind wiederum beide
auf der Innenseite der Innenkränze angebracht, und ihre hülsenförmigen Ansätze iy
fassen zur Zentrierung in die Eindrehungen 17.
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In beiden Fällen sind die Zentrierzonen 20 so breit gehalten,
daß die Metallringe 3 bzw. 4 beine. Anziehen der Befestigungsschrauben 21 noch genügend
Bewegungsmöglichkeit in axialer Richtung gegenüber den Kupplungsnaben hallen. Die
bei beiden Anordnungen vorgesehene Blecheinkapselung der Außenkränze der Membranen
sichert dieselben in hinreichender Weise gegen ein etwaiges Aufreißen infolge der
beim Betriebe auftretenden Fliehkräfte. Es ist daher nicht nötig, die Membranen
mit einer Gewebeanlage zu versehen, so daß die Herstellung besonders einfach wird.
Überhaupt gewährt die Verwendung von Membranen für das Zwischenglied eine erheblich
leichtere Herstellung, als dies bei Ringen mit bogenförmigem Radial-
Auerschnitt
nach :\rt der Fahrzeugreifen der Fall ist.
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liei der Ausführungsform nach Abb. 3 wird eine Kupplungsnahe 12 mit
einer solchen größeren Durchmessers 24 durch eine einzige '.\Tembran 2 miteinander
\-erbunden, die ebenfalls im Radialschnitt aus zwei Bögen entgegengesetzter Krüminung
besteht und Anlageflächen in Normalebenen der Wellenachse hat. Eine derartige Kupplung
kommt für diejenigen Fälle in Frage, in welchen auf einer Seite, beispielsweise
auf der Abtriebsseite, eine Kupplungsscheibe von großem Durchmesser zur Verfügung
steht, wie dies bei Flüssigkeitsschlupfkupplungen und Drehmomentwandlern der Fall
ist, oder in welchen mit Rücksicht auf eine begrenzte Baulänge in axialer Richtung
ein großer Scheibendurchmesser auf einer Kupplungsseite in Kauf genommen werden
kann.
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Bei der Kupplung nach Abb.3 entspricht die rechte Seite, d.li. die
Verbindung mit der Kupplungsnalre kleineren Durchmessers, der Anordnung nach Abb.
2. Auf den Innenkranz der Membran 2 ist ein Metallring 4 anvulkanisiert, dessen
hülsenförmiger :\nsatz i9 in die Eindrehung 17 der Wellennabe 12 einschnappt. Auf
den Außenkranz der (;unimimenil)ran 2 ist ein Flanschring 23 aufl;esetzt, der aus
einem äußeren, zylindrischen Teil, einee die Offnungen für die Schrauben 32 enthaltenden
Ringscheibe und einem etwas umgebördelten Innenring 2(> besteht. Die Schraubenlöcher
gehen also lreini :\ußenkranz nicht durch die Membran hindurch. Das Verspannen derselben
erfolgt vielmehr in der .\rt, <1a1 die Schrauben 32 in die Geix indel<icher
der Kupplungsnabe 24 eingesetzt werden, so <1a1.1 1>:i ihrem Festziehen der Ring
26 den _,\ußenkranz der Membran 2 gegen die Vorderfläche der Kupplungsnabe 24 preßt.
Die Zentrierung erfolgt dadurch, daß der hülsenartige Vorsprung 25 des Flanschringes
23 in einen entsprechendenAbsatz auf derVorders-eite der Kupplungsnabe faßt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist auf den Außenkranz 27 der
Gummimembran 2 auf der der Kupplungsnabe 28 zugekehrten Stirnfläche ein \letallring
29 mit winkelförmigem Querschnitt und auf der anderen Stirnfläche eine Ringscheibe
30 -zentrisch befestigt; die Befestigung erfolgt als Vulkanisation zweckmäßig nur
auf den Planflächen, nicht auf der Zylinderfläche des Ringes 29, die die 1Zingscheibe
30 so weit überragt, daß auch die Köpfe der Befestigungsschrauben 32 davon
über-(leckt werden. Durch Festziehen der Schrauben 32 in den Gewindelöchern der
Nabe 28 wird hier der Außenkranz27 der \lembran2 zwischen dem radial verlaufenden
"feil des Flansches 29 und der Ringscheibe 30 verspannt. Die Zentrierung
erfolgt hier mit dein inneren Rand des Flansches 29, der sich auf einen Vorstehenden
Hund 31 der Nabe 28 aufsetzt. Z«-eckni:ißig -,\erden die Lochungen im Außenkranz
27 zugleich mit denjenigen im Flansch 29 und in der Ringscheibe 30 ausgeführt.
Beim Verspannen mittels der Schrauben 32 preßt sich alsdann der Gummi gegen den
Schaft der Schraube und bietet eine erhöhte Sicherung gegen Lockern.
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Die zuletzt beschriebene Ausführungsart erlaubt es, innerhalb gleicher
Typengrößen sowohl für die einfache wie für die doppelte Anordnung der Membranen
gleiche Membranen und gleiche Metallringe und Ringscheiben für die äußere Verspannung
auf Lager zu halten.