DE843928C - Elastische Wellenkupplung mit einer konzentrischen, an den Enden in den Kupplungshaelften eingespannten Schraubenfeder - Google Patents

Description

• Elastische Wellenkupplung mit einer konzentrischen, an den Enden in den Kupplungshälften eingespannten Schraubenfeder Elastische Wellenkupplungen, die im wesentlichen aus einer schraubenförmig um die Drehachse gewundenen Biegefeder bestehen, deren Enden biegefest an den zu kuppelnden Wellen befestigt sind, sind bekannt. Ebenso ist es bekannt, die Feder durch innere, äußere oder beiderseitige Anschläge, die das radiale Federspiel begrenzen, vor Überlastung zu schützen. Bei den bisher bekannten Kupplungen dieser Art bestehen die Anschläge aus einem zylindrischen inneren Dorn und/oder einem äußeren Hohlzylinder. Bei der üblichen Ausführung der Feder mit konstantem Querschnitt des Werkstoffstabes hat damit jede einzelne Federwindung, abgesehen von den Einspannstellen an den Enden, das gleiche Arbeitsvermögen. Bei einer Überlastung legen sich sämtliche Windungen der Feder annähernd gleichzeitig an ihren Anschlag. Diese Kupplungen haben folgende Nachteile: t. Das Biegemoment im Federquerschnitt steigt am Übergang vom eingespannten zum frei arbeitenden Teil plötzlich von Null auf den Wert des im Augenblick übertragenen Drehmoments an; im Fall der Überlastung, wenn also die Feder bereits am Anschlag anliegt, wird das Biegemoment an dieser Stelle sogar größer als im übrigen Teil der Feder. An dieser Übergangsstelle ist die Bruchgefahr für die Feder besonders groß.
• 2. Die Federwindungen legen sich, insbe- sind Flansche auf den beiden zu kuppelnden Wellenzapfen, in denen- die beiden Federenden eingespannt sind. Die radiale Bewegung der Feder wird durch Anschläge begrenzt, die in dem gezeichneten Beispiel aus den Hülsen 4 und 5, bei der Ausführung nach Fig. B außerdem aus ringförmigen Ansätzen an den Flanschen 2 und 3 bestehen. Die ganze Kupplung ist mit einem Schutzring 6 umgeben und -mit einem Schmiermittel gefüllt, das sich infolge der Fliehkraft ringförmig innerhalb des Schutzrings.6 ausbreitet. Die Hülsen 4 und 5 und der Schutzring 6 sind frei drehbar auf den Wellenzapfen bzw. den Flauschen gelagert und übertragen kein Drehmoment von Welle zu Welle. Neu ist, daß die radialen Abstände 8 bzw. 9 zwischen den einzelnen Federwindungen und ihren Anschlägen über die axiale Länge der Feder verschieden sind; und zwar sind sie an den Enden der Feder, also am Austritt der Feder aus ihren Einspannungen, sehr klein und vergrößern sich zur Mitte hin auf einen Wert, der der zulässigen Durchmesseränderung der Federwindung entspricht. Neu ist ferner, daß die.Abstände io zwischen den Federwindungen. so atßgeführt werden, daß in den Spalten ein bestimmter, gewünschter Durchflußwiderstand für das Schmiermittel entsteht.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn das zu übertragende Drehmoment von Wert. Null aus 'zunimmt, dann ändern die Federwindungen; soweit sie nicht an den Enden eingespannt sind, ihren Durchmesser. Die einzelnen Federwindungen legen sich von den Einspannungen an beiden Enden zur Anschlägen an, und die Feder kann weitere Arbeit nur durch Längenänderung des Federstabes aufnehmen; die Feder ist also in diesem Bereich sehr hart.
• Die in den meistenAnwendringsfällen erwünschte Reibdämpfung kommt folgendermaßen zustande: Wenn die Feder an beiden Enden an den Hülsen 4 bzw. 5 anliegt, in der :l-litte aber noch arbeitsfähig ist, dann verdrehen sich die leiden bereits anliegenden Teile der Schraubenfeder gegeneinander bei jeder Änderung des Drehmoments; sie gleiten mit Reibung auf der Fläche der Hülse, wenn diese selbst einteilig ist, und vernichten dadurch einen Teil der zugeführten Arbeit sowohl leim Spannen wie beim Entspannen der Feder. Die Dämpfung ist am größten, wenn die den Anschlag bildende Hülse über die ganze Länge der freien Feder einteilig ausgeführt ist, wie in Fig. A. Bei der Ausführung nach Fig. B tritt eine Reibdämpfung erst auf, wenn das Drehmoment einen -ewissen Wert überschreitet. Bei der Ausführung nach Fig. C sind die Hülsen 4 und 5 in der Ebene der größten radialen Federausschläge geteilt; beide Hälften können sich unter dein Einfluß der Reibungskräfte gegeneinander verdrehen; hierbei fällt die Reibdämpfung praktisch weg. Durch entsprechende Ausführung der Anschläge hat man es also in der Hand, die Reibdämpfung von annähernd Null bis zu einem gegebenen H<iclistwert zu ändern. Eine weitere Dämpfung tritt dadurch ein, daß die Schmiermittelfüllung entsprechend der radialen Bewegung der Feder durch die Spalten io zwischen den Federwindungen hindurchgepreßt und die hierfür aufgewendete Arbeit in Wärme umgesetzt wird. Gemäß der Erfindung wird die Feder mit einer solchen Spaltweite hergestellt, daß eine für die jeweiligen Betriebsverhältnisse günstigste Dämpfung erreicht wird. Außerdem läßt sich diese Dämpfung durch die Zähigkeit des Schmiermittels beeinflussen.

Claims (3)

1. PATEN T A N S P R I I C H E i. Elastische Wellenkupplung mit einer konzentrischen, an den Enden in den Kupplungshälften eingespannten Schraubenfeder, deren radialer Ausschlag innen oder außen oder beiderseits durch Anschläge begrenzt und deren Arbeitsraum schmiermittelgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den einzelnen Federwindungen und ihren Anschlägen von den Enden bis zur Mitte zunehmen.
2. 2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Federwindungen so klein sind, daß der Durcliflußwiderstand bei der Verdrängung des Schmiermittels durch die radiale Federbewegung dämpfend wirkt.
3. 3. Kupplung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtstärke der Schraubenfeder zur Mitte hin zunimmt. ,4. Kupplung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle äußeren bzw. alle inneren Anschläge zu einer gemeinsamen Hülse verbunden sind.