DE8627296U1 - Wellenkupplung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine nachgiebige Wellenkupplung* umfassend
zwei an den Enden der HU verbindenden Wellen festgelegte» unnachgiebige und flüssigkeitsdichte Flansche, die
relativ verdrehbar sind und gemeinsam einen die Rotationsachse
koaxial umschließenden Ringräum begrenzen, wobei der Ringraum wenigstens teilweise mit Flüssigkeit gefüllt ist
und im Bereich seines Innendurchmessers durch eine die Flansche gegeneinander abdichtende, der Drehbewegung der Flansche
folgende Bewegungsdichtung verschlossen ist, wobei die Bewegungsdichtung mit einem in radialer Richtung wirksamen,
elastischen Andrückmittel versehen und durch das Andrückmittel an die Gegenfläche anpreQbär ist.
Eine Wellenkupplung der vorgenannten Art wird beispielsweise
in der deutschen Patentanmeldung 35 27 990 beschrieben. Für die Übertragung der Drehbewegung ist dabei ein die
Flansche verbindender Ringkörper aus gummielastischem Werkstoff vorgesehen, der durch eine Flüssigkeit abgestützt
ist, um fliehkraftbedingte Deformierungen zu verhindern.
Die Flüssigkeit ist in einem Ringraum enthalten, der innenseitig durch eine Bewegungsdichtung mit einer Dichtlippe
aus polymerem Werkstoff verschlossen ist. Diese steht in permanentem Kontakt zur Gegenfläche und ist nur von geringer
Lebensdauer.
Aus der US-PS 38 23 619 ist ein flüssigkeitsgefüllter Dre<>"
schwingungsdämpfer bekannt, bei dem der die Flüssigkeit enthaltende Ringraum im Bereich seines Innendurchmessers durch
einen fest anvulkanisierten Gummikörper abgedichtet ist, um betriebsbedingte Verlagerungen der durch den Gummikörper
verbundenen Teile in sich aufzunehmen.
Die Herstellung ist sehr aufwendig und wird zusätzlich dadureh
belastet* daß große Relativverlagerungen der durch
den Gummikörper verbundenen Teile eine große DimehsionierUng
desselben erfordern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nachgiebige,
flüssigkeitgefüllte WeiJenkupplung zur übertragung von
Drehbewegungen zu zeigen, die bei einfacher Herstellbarkeit üfrd &Igr;&idiagr;&idiagr;&dgr;&iacgr;&pgr;&bgr;&pgr; Dimensionen eine verueääeitö GSuräüünsuäuei; äür =
weist als die bisher bekannten Ausführungen.
Diese Aufgabe wird erfinduhgsgemäfl bei einer nachgiebigen
Wellenkupplung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Masse des Andrückmittels einschließlich der in radialer
Richtung bewegbaren Teile der Bewegungsdichtung so bemessen ist, daß die Anpressung der Bewegungsdichtung an
die Gegenfläche bei Erreichen der normalen Betriebsdrehzahl der Wellenkupplung zumindest aufgehoben ist. Eine völlige
Aufhebung der Dichtfunktion und damit des Verschleißes ist bei sich drehender Wellenkupplung hiervon die Folgeä
Die Ausbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellenkupplung
geht aus von der Erkenntnis, daß das in der Wellenkupplung enthaltene Flüssigkeitsvolumen bei Erreichen
der normalen Betriebsdrehzahl fliehkraftbedingt in die
äußeren Bereiche des umschlossenen Ringraumes verlagert ist, was an sich bereits eine Abdichtung des Ringraumes
im Bereich von dessen Innendurchmesser erübrigt. Darüberhinaus können die sich betriebsbedingt in der Flüssigkeit
ergebenden Temperaturerhöhungen nicht mehr zum Aufbau eines Druckes in dem die Flüssigkeit enthaltenden Ringraum führen
und nicht mehr zu einer sekundären Belastung der die Abdichtung
bewirkenden Elemente. Die erfindungsgemäße Wellenkupplung
zeichnet sich dadurch durch eine hervorragende Gebräuchsdauer aus.
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Bei sinkender Drehzahl wird der vorstehend angesprochene
kompensationseffekt in bezug auf die Wirkung des Andrückmittels
aufgehoben und die Bewegungsdichtung nimmt ihre ursprüngliche Funktion wieder an. Der die Flüssigkeit enthaltende
Ringraum ist damit wiederum verschlossen. Auch bei Uellenstillstand kann keinerlei Anteil der Flüssigkeit entweichen
.
Die Bewegungsdichtung kann durch einen an dem einen Flansch
dichtend festgelegten Radialwellendichtring mit einer Dichtlippe gebildet sein, wobei die Dichtlippe bei nicht drehender
Wellenkupplung an der zylindrisch ausgebildeten Gegenfläche
des anderen Flansches relativ verschiebbar anliegt. Die Ausbildung des Radialtöellendichtringes kann ähnlich wie
bei der bekannten Ausführung erfolgen, was die Herstellung vereinfacht. Hinsichtlich der erfindungsgemäß angesprochenen
Funktion sind jedoch in aller Regel Vorversuche erforderlich, um das Abheben der Dichtlippe von der Gegenfläche
bei Erreichen der normalen Betriebsdrehzahl zu gewährleisten,
Die Bewegungsdichtung kann auch aus einem Ringkörper aus nachgiebigem Werkstoff bestehen, wobei der Ringkörper einen
radialen Ringspalt zwischen den beiden Flanschen außenseitig überdeckt und mit einer elastischen Vorspannung in Umfangsrichtung
verschiebbar an den so gebildeten Außenflächen anliegt. Zweckmäßig werden die Außenflächen bei einer
solchen Ausführung durch gegensinnig geneigte Kegelflächen gebildet, die einen sich in Richtung des Spaltes vermindernden
Durchmesser haben. Der Ringkörper kehrt bei einer solchen Ausbildung selbst nach längerer Unterbrechung seiner
Dichtfunktion selbsttätig in den Bereich radial außerhalb
des Spaltes zurück, was für die Erzielung einer guten statischen Abdichtwirkung bei Wellenstillstand von Vorteil ist.
Eine entsprechende Selbstjustierung wird besonders dann mit
großer Zuverlässigkeit gewährleistet, wenn der Ringkörper ein kreisförmig begrenztes Profil aufweist.
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Für die grundsätzliche Funktion der erfindungsgemäben Wellenkupplung
ist es an sich ausreichend, wenn die Anpressung der Bewegungsdichtung an die Gegenfläche bei Erreichen dei
normalen Betriebsdrehzahl der Wellenkupplung aufgehoben ist. Auch eine Spaltbildung ist jedoch ohne weiteres möglich und
erleichtert den Druckausglsich zwischen dem die Flüssigkeit
enthaltenden Ringraum und der Umgebung.
Die BcÄicyiiiryEJuiuhtüng kann ciefTi einen der beiden Flansche unverdrehbar
zugeordnet sein, wobei dieser Flansch einen Anschlag zur Begrenzung der fliehkraftbedingten Ausweichbewegung
des Andrückmittels aufweist. Eine entsprechende Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Betriebsdrehzahlen nicht auf einen festen Wjsrt fixiert ist, sondern
oberhalb eines bestimmten Mindestwertes sehr große Steigerungen erfahren kann. Ein entsprechender Anwendungsfall ist beispielsweise
bei motorischen Antriebsmittel von Kraftfahrzeugen häufig gegeben.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend
anhand der als Anlage beigefügten Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 und 2
zwei Wellenkupplungen, bei denen der die Flüssigkeit enthaltende Ringraum 2 im Bereich seines Innenumfanges durch
voneinander abweichend ausgebildete Blewegungsdichtungen verschlossen
ist.
Figur 3
eine Ausführung einer Wellenkupplung, bei der zwei im Bereich
ihres Außenumfanges verbundene Ringräume 2 vorgesehen
sind, in welchen die Flüssigkeit enthalten ist. Die Ringräume sind beide im Bereich ihres Innenumfanges durch Bewegungsdichtungen
bei Wellensstillstand verschlossen.
Figur 4
einen vergrößert wiedergegebenen Abschnitt der Ausführung gemäß Figur 3.
Die In den Figuren 1 und 2 gezeigte Wellenkupplung umfaßt die beiden Flansche 4, 6, die jeweils an einem der einander
gegenüberliegenden und zu verbindenden Wellenenden festgelegt sind. Die beiden Flansche sind durch eine Kugellagerung
7 relativ zueinander verdrehbar aufeinander abgestützt und umschließen gemeinsam einen die Rotationsachse kreisringförmig
umgebenden Hohlraum 2.
Beide Flansche 4, 6 sind mit in den Hohlraum radial eingrei fenden Hilfsflanschen versehen, die einen axialen Abstand
haben und der Festlegung des Federkörpers 1 dienen. Dieser besteht aus Gummi und umfaßt drei einander koaxial umschlie
ßende, einzelne Federkörper. Sie wirken in einer Reihenschaltung zusammen und sind hinsichtlich ihres Querschnittes
und ihrer Härte so aufeinander abgestimmt, daß sich in bezug auf das Spektrum eingeleiteter Schwingung eine optimale
Isolierung ergibt.
Der von dem Federkörper 1 und dem Flansch 4 umschlossene Ringraum ist teilweise mit einem Gemisch aus Glykol und Was
ser gefüllt. Die Menge des Gemisches ist so bemessen, daß der äußere Teil des angesprochenen Ringraumes bei Erreichen
der Betriebsdrehzahl der Welle bis zur radial innen liegenden Begrenzungskante des mittleren Federelementes aufgefüllt
ist. Bei einem Außendurchmesser der Wellenkupplung von 350 mm ergibt sich hierdurch ein gutes Betriebsverhalten
bis zu einer Wellendrehzahl von 8.000/min. Bis zum Erreichen der genannten Drehzahl norden störende Deformierungen
der äußeren Federkörper Vermieden, was auf dei-en Abstützung durch die Flüssigkeit beruht.
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Der innere Federkörper ist durch Fliehkräfte vergleichsweise
geringer belastet und kompakter ausgeführt. Er bedarf daher nicht der zusätzlichen Abstützung.
Im Bereich des Innenumfanges des Ringraumes 2 ist eine Bewegungsdichtung
11 vorgesehen. Diese ist hinsichtlich ihrer Gestaltung den bekannten Radialwellendichtringen nachempfunden
und enthält ebenso wie diese einen im Bereich ihres Außenumfanges einvulkanisierten Verstärkungsring aus
Metall, der ein winkliges Profil aufweist. Durch den Verstärkungsring ist eine relativ unverdrehbare Festlegung in
der Zylinderbohrung des Flansches 6 gewährleistet.
Die Bewegungsdichtung weist im Bereich ihres Innenumfanges
eine axial in Richtung des Ringraumes 2 vorspringende Dichtlippe auf, die an der Gegenfläche 10 mit einer Dichtkante
anliegt. Die Dichtkante ist beiderseits durch Kegelflächen begrenzt.
Die Dichtlippe weist radial außerhalb der Dichtkante eine umlaufende Ringnut auf, in welcher eine ringförmig in sich
geschlossene Wendelfeder eingebettet ist. Die Wendelfeder bewirkt die Anpressung der Dichtkante an die Gegenfläche
Sie bildet das Andrückmittel für die Dichtlippe.
Zur Funktion ist folgendes auszuführen:
Bei nichtdrehender Wellenkupplung befindet sich das in dem
Ringraum 2 enthaltene Flüssigkeitsvolumen an der tiefsten Stelle des Ringraumes und kann die Bewegungsdichtung 11 zumindest
teilweise überfluten. Ein Austreten aus dem Ringraum 2 ist dennoch ausgeschlossen, weil die Dichtkante der-Bewegungsdichtung
11 in der gegebenen Betriebssituation durch das Andrückmifctel 9 dichfcertd an die Gegerifläche 10
angepreßt ist.
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Bei einsetzender Drehbewegung der Wellenkupplung verteilt
sich das in dem Ringraum 2 enthaltene Flüssigkeitsvolumen zunehmend in den äußeren Bereich des Ringraumes 2 und es
ergibt sich zugleich eine Verminderung der Anpressung der Dichtlippe der Bewegungsdichtung 11 an die Gegenfläche 10.
Der diesbezügliche Wert erreicht bei der normalen Betriebsdrehzahl der Wellenkupplung sein Minimum, wodurch sich bei
einer noch höheren Drehzahl der Wellenkupplung ein Abheben de? Dichtlippe von der Gegenfläche 10 ergibt. Die Dichtlippe
ist dadurch unter normalen Betriebsbedingungen weder einem reibenden Verschleiß ausgesetzt noch der statisehen
Druckbelastung durch das sich erwärmungsbedingt j ausdehnende Flüssigkeitsvolumen in dem Ringraum 2. Sie
j kehrt dennoch bei sich vermindernder Drehzahl unter er-
j neuter Herstellung der Dichtfunktion immer wieder in die
: zeichnerisch dargestellte, ursprüngliche Lage zurück. Die
\ Beweglichkeit der Dichtlippe nach außen ist durch den An-
j schlag 12 begrenzt.
Die in Figur 2 gezeigte Wellenkupplung ist hinsichtlich
j ihres Aufbaues und hinsichtlich ihrer Funktion der vorstehend
beschriebenen ähnlich. Die Bewegungsdichtung besteht in diesem Falle indessen aus einem Ringkörper aus
nachgiebigem Werkstoff, der einen in radialer Richtung verlaufenden Ringspalt 13 außenseitig überdeckt und unter
einer nach innen gerichteten, elastischen Vorspannung an den so gebildeten Außenflächen anliegt. Die Außenflächen
der beiden Flansche 4, 6 sind in entgegengesetzter Richtung kegelig geneigt und haben im Bereich des Spaltes ihren
kleinsten Durchmesser. Der Ringkörper der Bewegungsdichtung
wird hierdurch sowie durch die kreisförmige Gestalt seines Profils stets in Richtung auf den Spalt gelenkt.
Seine Beweglichkeit in radialer Richtung nach außen ist durch den Anschlag 12 begrenzt.
Bei der Ausführung nach Figur 3 gelangt ebenso wie bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel ein die Rotationsachse
koaxial umgebender, kreisringförmig in sich geschlossener Federkörper zur Anwendung. Dieser verbindet
im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel jedoch nicht axial einander gegenüberliegende HaI-teflächen
der beiden Flansche, sondern einander radial um
schließende Halteflächen.
Die beiden Flansche sind ebenso wie diejenigen rtarh den Figuren 1 und 2 an den beiden verbindenden Wellenenden
festgelegt und durch eine Kugellagerung verdrehbar aufeinander abgestützt. Sie umschließen gemeinsam die durch
die Bewegungsdichtungen 7 nach außen abgeschlossenen Ringräume. Diese sind im axialen mittleren Bereich durch den
aus gummielastischem Werkstoff bestehenden Federkörper 1 voneinander getrennt, und teilweise mit einem Gemisch aus
Glykol und Wasser gefüllt. Sie stehen durch den im Bereich des Außenumfanges des Federkörpers 1 angeordneten Kanal 8
in einer hydraulischen Verbindung. Die Druckverteilung in den beiden Ringräumen 2 ist daher unabhängig von der Drehzahl
absolut identisch.
Als Bewegungsdichtung gelangt auch in diesem Falle die den üblichen Radialwellendichtringen nachempfundene Ausführung
zur Anwendung. Sie enthält eine in axialer Richtung vorspringende
Dichtlippe, die durch eine Ringwendelfeder bei nichtdrehender Kupplung an eine sich in axialer Richtung
erstreckende Gegenfläche ange^rtäßt ist. Bei Erreichen der
normalen Betriebsdrehzahl ergibt sich auch in diesem Falle ein Abheben der Dichtlippe von der Gegenfläche. Flüssigkeit
vermag durch den so gebildeten Spalt dennoch nicht auszutreten. Sie ist in der angesprochenen Betriebssituation
vielmehr ringförmig in den äußeren Bereichen der Ringtfäu-=
me 2 werteilt.
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Claims (6)
1. Nachgiebige Wellenkupplung, umfassend zwei an den Enden der zu verbindenden Wellen festgelegte, unnachgiebige
und flüssigkeitsdichte Flansche, die relativ verdrehbar sind und gemeinsam einen die Rotationsachse koaxial
umschließenden Ringraum begrenzen, wobei der Ringraum wenigstens teilweise mit Flüssigkeit gefüllt ist
und im Bereich seines Innendurchmessers durch eine die Flansche gegeneinander abdichtende, der Drehbewegung
der Flansche folgende Bewegungsdichtung verschlossen
ist, wobei die Bewegungsdichtung mit einem in radialer Richtung wirksamen, elastischen Andrückinittel versehen und durch das Andrückmittel an die Gegenfläche anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückmittel (9) einschließlich der in radialer Richtung bewegbaren Teile der Bewegungsdichtung (11) eine Masse aufweist,
die so bemessen ist, daß die Anpressung der Bewegungsdichtung (11) an die Gegenfläche (10) bei Erreichen
der normalen Betriebsdrehzahl der Wellenkupplung zumindest aufgehoben ist.
und im Bereich seines Innendurchmessers durch eine die Flansche gegeneinander abdichtende, der Drehbewegung
der Flansche folgende Bewegungsdichtung verschlossen
ist, wobei die Bewegungsdichtung mit einem in radialer Richtung wirksamen, elastischen Andrückinittel versehen und durch das Andrückmittel an die Gegenfläche anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückmittel (9) einschließlich der in radialer Richtung bewegbaren Teile der Bewegungsdichtung (11) eine Masse aufweist,
die so bemessen ist, daß die Anpressung der Bewegungsdichtung (11) an die Gegenfläche (10) bei Erreichen
der normalen Betriebsdrehzahl der Wellenkupplung zumindest aufgehoben ist.
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4 4 4 #
4 4 4 4 4«
2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsdichtung durch einen an dem einen Flansch (6) dichtend festgelegten Radialwellendichtring
mit einer Dichtlippe gebildet ist und daß die Dichtlippe bei nichtdrehender Wellenkupplung an
der zylindriscn ausgebildeten Gegenfläche (9) des anderen Flansches (4) anliegt.
3. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch geke~nzeichnet,
daß die Bewegtjngsdichtung (11) aus einem Ringkörper aus nachgiebigem Werkstoff besteht und daß der
Ringkörper einen radialen Ringspalt (13) zwischen den beiden Flanschen außenseitig überdeckt und relativ
verschiebbar an den so gebildeten Außenflächen anliegt.
4. Wellenkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen durch gegensinnig geneigte Kegelflächen
gebildet sind, die einen sich in Richtung des Spaltes vermindernden Durchmesser haben.
5. Wellenkupplung nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringkörper ein kreisförmig begrenztes Profil aufweist.
6. Wellenkupplung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch geker<~-
zeichnet, daß die Bewegungsdichtung einen der Flansche (4, 6) unverdrehbar zugeordnet ist ynd daß dieser Flansch
einen Anschlag (12) zur Begrenzung der radialen Beweglichkeit des Andrückmittt/ls (9) aufweist.
i M iiii ·
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868627296 DE8627296U1 (de) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Wellenkupplung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19868627296 DE8627296U1 (de) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Wellenkupplung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8627296U1 true DE8627296U1 (de) | 1988-04-28 |
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ID=6799163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19868627296 Expired DE8627296U1 (de) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Wellenkupplung |
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Country | Link |
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DE (1) | DE8627296U1 (de) |
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1986
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