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Nachgiebiges Kupplungselement und hieraus zusammengesetzte Kupplung
Die Erfindung bezieht sich auf nachgiebige Kupplungen, die aus zwei durch einen
Gummikörper miteinander verbundenen Metallteilen bestehen, und betrifft eine neue
Ausbildung dieser Kupplungen, durch die es möglich ist, bei gegenüber den bekannten
Kupplungen vergleichsweise kleineren Abmessungen große Kräfte zu übertragen. In
weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens ist die Ausbildung noch so getroffen,
daß lediglich durch Änderung der Zahl und der Anordnung der Kupplungsglieder unterschiedliche
Kräfte Übertragen werden können.
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Gemäß der Erfindung sind bei einem aus zwei Metallteilen bestehenden
Kupplungselement, die durch einen Gummikörper miteinander verbunden sind, die beiden
Metallteile rinnenförmig gehalten, wobei der Gummikörper mit dem Boden der beiden
Rinnen verbünden ist und die Metallteile an den einander gegenüberliegenden Stirnflächen
mit einem Befestigungsflansch versehen sind.
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Zweckmäßig nimmt die Rinnentiefe der beiden Metallteile nach entgegengesetzten
Richtungen ab, so daß die Metallteile von der Seite gesehen im wesentlichen dreieckige
Form haben, wobei die Befestigungsflansche an dem tieferen Rinnenende liegen.
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An Stelle der Einzelverwendung des erfindungsgemäßen Kupplungselements
können auch mehrere dieser Elemente zwischen zwei Kupplungsscheiben angeordnet sein,
so daß je nach. der Zahl der eingeschalteten Elemente verschieden große Kräfte übertragen
werden können.
Die Erfindung ist _ nachstehend an Hand. der Zeichnung
näher erläutert: Es zeigt Fig. i eine Seitenansicht des -neuen Kupplungselements,
Fig. 2 eine Stirnansicht hierzu und Fig.3 die Anordnung mehrerer Kupplungselemente
zwischen zwei Kupplungsscheiben.
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Das Kupplungselement nach den Fg. i und 2 besteht aus zwei rinnenartigen
Stahlkörpern i mit im wesentlichen rechteckiger Grundfläche 2 und zwei von deren
Langkanten, ausgehendem, geneigten Seitenflächen 3, die mit der Grundfläche einen
Winkel von etwa iio° einschließen. Die Seitenwände 3 haben etwa Dreiecksform,, so
daß die Tiefe der von ihnen gebildeten Rinne von einem Höchstwert an der einen Stirnfläche
auf Null an der anderen Stirnfläche abnimmt.
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Jeder der beiden Körper, i ist an der Stirnfläche mit der hohen Seite
der Seitenflächen 3 mit einem Flanschrand4 versehen, im dem sechs Bolzenlöcher 5
ausgespart sind, Auf die Breite der Grundfläche 2 ist jeder Flanschrand 4 mit einer.
Stirnaussparung 6 versehen, die auch. um dessen Außenrand herumgezogen ist.
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Die beiden Körper i sind in gegenständiger Anordnung durch einen prismatischen
Gummikörper 7 miteinander verbunden;- der an die Innenseiten der Grundflächea 2
anvulkanisiert ist. Der Gummikörper 7 hat die gleiche Länge wie die Stahlkörper
i und ist durch die Aussparungen 6 herumgeführt.
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Zur Ausrichtung der Stahlkörper r in einer Vulkannis.erform sind ,diese
mit Paßflächen 8 an dien Seitenwänden 3 und einer sich längs der Grundfläche 2 erstreckenden
Außenrippe g versehen, deren Oberflächen. bearbeitet sind.
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Diese Kupplungselemente lassen sich nach Fig. 3 zur nachgiebigen Verbindung
zweier Flanschscheiben io, ii verwenden, von denen die eine auf einer Antriebswelle
ioa und die andere auf der an- . zutreibenden Welle ija sitzt. Die beiden Flanschscheiben
io, i i sind durch mehrere der vorbeschriebenen Kupplungselemente miteinander verbunden,
von denen in der Fig. 3 zwei dargestellt sind. Die Kupplungselemente sind dabei
gleichmäßig über einen zu den Achsen ioa; ria konzentrischen Kreis verteilt und
mit den Scheiben. io, ii durch die Löcher 5 der Flanschränder eingeschraubte Bolzen
12 verbunden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die durch die Grundfläche
2 je zweier Körper i gehende 'Mittelachse des diese Körper verbindenden Gummikörpers
5 tangential zu einem konzentrisch zu der Drehachse -der beiden Wellen ioa, ija
liegenden Kreis ausgerichtet ist so daß bei der Kraftübertragung in einer bestimmten
Drehrichtung von der einen Welle auf die andere Welle die Gummikörper 7 auf Druck
beansprucht werden. Die sich hierbei einstellende Verformung der Gummikörper. 7
wird durch die Seitenflächen 3 der Stahlkörper i aufgefangen, die auch das radiale
Ausweichen der Gummikörper unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften begrenzen.
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Bei dieser Anordnung der Kupplungselemente zwischen den Kupplungsflanschen
können zwar erhebliche Kräfte in derjenigen Drehrichtung übertragen werden, bei
der die Elemente nur auf Druck beansprucht werden, bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung
der Antriebswelle werden jedoch die Gummikörper auf Zug beansprucht und können dann
nur geringe Kräfte übertragen. Die Kupplungselemente werden daher zweckmäßig so
zwischen den Flanschscheiben angeordnet, daß ihre Gummikörper bei jeder Drehrichtung
nur auf Druck beansprucht werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß einzelne
der Kupplungselemente in ungespanntem Zustand zwischen die Kupplungsflansche eingesetzt
und diese dann unter Zusammendrücken der Gummikörper verdreht werden, worauf dann
die seitlichen Kupplungselemente bei angespannten Gummikörpern eingesetzt werden.
Diese Kupplung nimmt dann eine Grundstellung ein, in welcher unter teilweiser Entlastung
der vorgespannten Gummikörper die anderen Gummikörper vorgespannt werden. Die Kupplungseinheiten
werden. dabei verhältnismäßig dicht hintereinander angeordnet, so daß bei Umkehr
der Antriebsrichtung eine Drehung der Gummikörper dadurch verhindert oder begrenzt
wird, da,ß der in dem Außenrand 6 liegende Teil der Gummikörper durch die Rippe
g des jeweils nachfolgenden Kupplungselements auf Druck beansprucht wird.
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Die Kupplungselemente können zwischen den Flanschscheiben auch derart
angeordnet sein daß bei einer Kraftübertragung die Gummikörper auf Scherung beansprucht
werden. Die Kupplungselemente sind dann bei gleichmäßiger Verteilung in einem der
Drehachse konzentrischen Kreis so angebracht, daß die durch die Grundfläche der
Metallkörper gehende Achse eines jeden Gummikörpers radial zur Drehachse liegt.
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Bei dieser Anordnung steifem die Seitenwände die Rinnenkörper gegen
die Einwirkung von Zentrifugalkräften aus und begrenzen, die Bewegung der Gummikörper;
die dann die Antriebskraft von dem einen Metallkörper auf den anderen ohne feste
Bindung des Gummis an die Metallkörper übertragen. Bei einer Anordnung der Kupplungselemente,
derart, daß die Gummikörper auf Scherung beansprucht werden, erfolgt der Einbau
der Kupplungselemente zwischen die Flanschscheiben zweckmäßig unter Vorspannung
des Gummis. Hierzu werden die Kupplungselemente zwischen Schraubzwingen eingespannt
und dann zwischen die Flanschscheiben eingesetzt, deren Bolzenlöcher dabei sb, angeordnet
sind, daß nach dem Einbau die Gummikörper zwischen den sie aufnehmenden Rinnenkörpern
unter Vorspannung gehalten sind.
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Jede beliebige Zahl von; Kupplungseinheiten kann für den Aufbau einer
Kupplung verwendet werden, und bei einer größeren Anzahl dieser Einheiten können
diese auch in. mehreren konzentrischen Teilkreisen angeordnet sein.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kupplungselemente führt zu einem
gedrungenen Aufbau, da die zur Aussteifung dienenden Seitenwände von der jeweils
gleichen Seite der Grundfläche des
zugehörigen Metallkörpers wie
die Gummikörper ausgehen und die Verformung jedes Kupplungselements in den Grenzen
des durch die Form der jeweils bei den Metallkörpern bestimmten Umrißlinie gehalten
ist. Hierdurch kann der Durchmesser der Flanschscheiben, die die für die jeweils
zu übertragende Kraft erforderliche Zahl von Kupplungseinheiten aufnehmen müssen,
auf einem kleinsten Maß gehalten werden. Durch den somit möglichen kleinen Durchmesser
der Flanschscheiben werden auch die auftretenden Zentrifugalkräfte gering gehalten.
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