DE844519C

DE844519C - Elastische Schlingfederkupplung

Info

Publication number: DE844519C
Application number: DES3259D
Authority: DE
Inventors: Hans F Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-08-02
Filing date: 1944-08-02
Publication date: 1952-07-21

Description

Elastische Schlingfederkupplung Es sind Schlingfederkupplungen bekannt, die insbesondere als Rutschkupplung wirken und aus einer schraubenförmig gewundenen Feder bestehen, welche um die beiden zu kuppelnden Teile, z. B. zwei aneinanderstoßende `'Wellenstümpfe, mit Vorspannung gelegt ist. Infolge- dieser Vorspannung wird beim Antrieb der einen Welle die andere Welle mitgenommen. 1s hat sich nun gezeigt, daß an der Übergangsstelle leicht Federbrüche auftreten, weil hier eine Zone hoher Beanspruchung mit verhältnismäßig schroffem Übergang vorhanden ist. lm folgenden wird nun eine Ausführung einer solchen Schdingfederkupplung gezeigt, bei der ein weicherer Kraft-Übergang und daher eine nicht unerhebliche Schonung der Feder erreicht wird. Erfindungsgemäß ist die Kupplung in der Weise ausgebildet, daß der mittlere Teil der Federwindungen einen gewissen Abstand von.der Oberfläche der beiden Kupplungsteile hat. Beim Auftreten von starken Drehmomenten oder einzelnen Stößen werden dann diese Kräfte in der Weise von der Feder aufgenommen, daß die Feder sich mit ihren Windungen nur allmählich auf die Oberfläche der zu kuppelnden Teile auflegt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer solchen Kupplung besteht darin, daß der mittlere Teil der Feder%vindungen einen größeren Durchmesser als die die zu verbindenden Wellen mit Vorspannung umgebenden Endwindungen hat. Diese Ausführung ist besonders einfach und erfordert keine Abänderung der beiden miteinander zu kuppelnden Teile, z. B. zweier aneinanderstoßender Wellen. Der Abstand zwischen den Federwindungen und der Oberfläche der zu kuppelnden Teile ist dabei--.zweckmäßig so eingestellt, daß er von den Endwindungen der Feder nach der :Titte zu allmählich zunimmt. Dies ergibt ein besonders weiches Arbeiten der Kupplung.
In der Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Kupplung dargestellt. i und .2 sind zwei Wellen, die mit ihren Stirnenden aneinanderstoßen und gleichachsig gelagert sind. Die beiden Wellen sind durch eine Feder 3 miteinander verbunden, deren eines Ende mit Vorspannung auf der einen Welle und deren anderes Ende ebenfalls mit Vorspannung auf der anderen Welle sitzt. Die mittleren Windungen der Feder haben einen größeren Durchmesser als die Wellen i und 2, und zwar .ist die Anordnung so getroffen, daß, der Durchmesser der einzelnen Windungen von den auf den Wellen straff sitzenden Endwindungen nach dem Mittelteil der Feder hin allmählich zunimmt.
In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, gemäß der Erfindung die Kupplung so auszubilden, daß bei Anwendung einer Schraubenfeder, deren Windungen etwa über ihre ganze Länge einen gleichbleibenden Durchmesser besitzen, die Kupplungsteile, die sie umschließen, einen nach der Mitte der Kupplungsfeder hin kleiner werdenden Durchmesser haben.
In der Fig. 2 ist hierfür ein Ausführungsbeispiel dargestellt. i i und 12 sind hier die beiden miteinander zu kuppelnden Wellen, die gleichachsig gelagert sind und mit den Stirnenden aneinanderstoßen. 13 ist die Schlingfeder, die mit ihren Endwindungen wiederum auf den Wellen i i und 12 sitzt. Die Wellen sind nun so ausgebildet, daß sie nach ihren beiden aneinanderstoßenden Enden hin sich allmählich verjüngen. Infolgedessen haben die mittleren Windungen der Schraubenfeder 13 ebenfalls einen nach der Mitte der Feder hin zunehmenden Abstand von der Oberfläche der beiden zu kuppelnden Wellen i i und 12.
In anderen Fällen kann gemäß der Erfindung die Einrichtung auch so getroffen sein, daß der Federstahl, aus dem die mittleren Windungen der Kupplungsfeder bestehen, einen gegenüber den Endwindungen stärkeren Querschnitt hat. Hierdurch wird erreicht, daß die Feder an der Übergangsstelle, an der die größte Beanspruchung der Feder auftritt, Überbeanspruchungen des Federmaterials und dadurch evtl. zu befürchtende Federbrüche sicher vermieden werden.
Für manche Zwecke kann die Kupplung erfindungsgemäß auch so ausgebildet sein, daß die Feder im Innern einer zweiteiligen Kapsel angeordnet ist, deren einer Teil an der einen und deren anderer Teil an der anderen der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen befestigt ist, und daß nur die Endwindungen der Feder an der Innenwand der Kapsel anliegen, während die mittleren Windungen einen gewissen Abstand von der Innenwand der Kapsel haben. Die mittleren Windungen der Feder wickeln sich dann bei Drehung der antreibenden Welle auseinander und legen sich an die Innenwand der Kapsel an,, bis schließlich die anzutreibende Welle mitgenommen wird. Diese Ausbildung der Kupplung wird man dann wählen, wenn keine Milderung der Kuppelwhrkung durch die Fliehkraft der Federteile, sondern eine durch die Fliehkraft verstärkte Kuppelwirkung zweckmäßig erscheint. Die Kapsel kann dabei so ausgebildet sein, daß sie eine etwa zylindrische Innenwand hat, wobei dann die mittleren Windungen einen kleineren Durchmesser als die Endwindungen der Feder haben. Gegebenenfalls kann aber auch die Einrichtung so getroffen sein, daß die Innenwände der Kapsel etwa die Gestalt eines Doppelkegels haben, wobei dann die mittleren Windungen der Schraubenfeder denselben Durchmesser wie die Endwindungen haben können.
In der Fig. 3 ist im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel einer in solcher Weise ausgebildeten Kupplung dargestellt, bei der die Kapsel eine zylindrische lnnenwand hat. 21 ist die antreibende Welle, auf der die eine Kapselhälfte 22 angebracht ist, während 23 die angetriebene Welle ist, auf der die andere Kapselhälfte 24 befestigt ist. Im Innern der von den treibenden Kapselhälften 22 und 24 gebildeten Kapsel ist nun die Feder 25 angebracht, deren Endwindungen an der Innenwand der Kapsel anliegen, während die mittleren Windungen einen gewissen Abstand von der Innenwand der Kapsel haben und sich erst dann an die Innen@N-and der Kapsel anlegen, wenn die Welle 21 angletrieben wird.

Claims

PATE N T A N S P R Ü C H E i. Elastische Schlingfederkupplung, die aus einer mit ihren Endwindungen auf die beiden miteinander zu kuppelnden Teile, z. B. zwei Wellen, schraubenförmig umschlingenden Feder besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Federwindungen einen gewissen Abstand von der Oberfläche der beiden Kupplungsteile haben.
2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Federwindungen und der Oberfläche der zu kuppelnden Teile von den Endwindungen der Feder nach der Mitte zu allmählich zunimmt.
3. Kupplung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß der Federstahl, aus dem die mittleren Windungen der Kupplungsfeder bestehen, einen gegenüber den Endwindungen stärkeren Querschnitt hat.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die mittleren Federwindungen (3) einen größeren Durchmesser als die die zu verbindenden Wellen mit Vorspannung umgebenden Endwindungen haben.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei etwa über ihre ganze Länge gleichbleibendem Durchmesser der Schraubenfederwindungen die Kupplungsteile (11, 12) einen nach der Mitte der Kupplungsfeder hin kleiner werdenden Durchmesser haben.
6. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder im Innern einer zweiteiligen Kapsel angeordnet ist, deren einer Tei'1 an der einen und deren anderer Teil an der anderen der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen befestigt is,t, und daß nur die Elldwindungen der Feder an der Innenwand der Kapsel anliegen, während die mittleren Windungen einen gewissen Abstand von der Innenwand der Kapsel haben.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel eine zylindrische Innenwand hat. B. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Kapsel etwa die Gestalt eines Doppelkegels hat.