DE9100835U1

DE9100835U1 - Axial- und winkelbewegliche Zahnkupplung

Info

Publication number: DE9100835U1
Application number: DE9100835U
Authority: DE
Original assignee: Ktr Kupplungstechnik 4440 Rheine De GmbH
Current assignee: Ktr Kupplungstechnik 4440 Rheine De GmbH
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1991-04-18
Anticipated expiration: 2001-01-26

Description

D I PL-I NU. HELMUT ARENDT

PATENTANWALT

Hubertusse. 2 ■ 3000 Hannover 1

K 937 A/0

Anmelder: Fa. KTR Kupp Lungstechnik GmbH Postfach 17 63

D-4440 Rheine 1

Axial- und winkeL be weg Liche Zahnkupplung

Die Erfindung betrifft eine axial- und winkelbewegliche Zahnkupplung zur elastischen Drehmomentübertragung mit einem mit der Antriebsmaschine lösbar verbundenen Befestigungsflansch, einer an der angetriebenen Maschine befestigbaren, außenverzahnten Kupplungsnabe und einer Kupplungshülse mit Innenverzahnung, die durch wenigstens ein Element aus elastomerem Material mit dem Befestigungsf I ansch verbunden ist.

Eine Zahnkupplung dieser Art ist in der DE-PS 37 02 778 beschrieben. Sie vereint die Vorteile einer steckbaren Kupplung mit Verdrehschubelementen zur Schwingungsdämpfung mit der guten Montierbarkeit einer drehstarren Kupplung und nimmt die We I I enver I age rung ganz oder zum überwiegenden Teil durch die Steckverbindung auf. Die Kupplung umschließt zwischen den An- und Abtriebsteilen einen Raum, der nach außen gegen die Umgebungsluft weitgehend isoliert ist.

Durch die Walkarbeit wird das elastomere Material durch die damit verbundene Wärmeentwicklung erheblich zusätzlich belastet. Bei kleineren Kupplungen dieser Bauart mit einem geringeren Anteil an elastomerem Material ist die Ventilation

durch die ZahnLücken der Verzahnung zwischen Hülse und Nabe für eine wirksame Wärmeabfuhr ausreichend. Bei größeren Einheiten der gleichen Bauart reicht diese Art der Wärmeabfuhr nicht aus. Innerhalb des durch den Befestigungsflansch, die Kupplungshülse und das verbindende elastomere Element gebildeten Innenraums staut sich deshalb die Wärme. Eine dauerhaft vorhandene Wärmebelastung ist insbesondere für das elastomere Material nachteilig.Die Lebensdauer wird geringer. Zur Kühlung bei vergleichbaren Kupplungen sind mehrteilige Ausführungen bekannt geworden, bei denen Entlüftungsbohrungen durch mechanische Nacharbeit an geeigneten Stellen angebracht sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, deren Be- und Entlüftungsöffnungen ohne eine aufwendige Nacharbeit herstellbar sind. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der Befestigungsflansch und die Kupplungshülse mit eingespritzten axialen Be- und Entlüftungsöffnungen versehen sind. Diese sollen möglichst gleichmäßig über den Befestigungsf I ansch bzw. einen Verbindungssteg zwischen der Innenverzahnung und dem elastomeren Verbindungselement verteilt angeordnet werden. Außerdem ist es für die Führung der erwärmten Luft von Vorteil, die Belüftungsbohrungen des Befestigungsflansches innerhalb nutförmiger Vertiefungen anzuordnen und für die Vertiefungen über Einschnitte im vohandenen Zentrierring des Flansches eine Verbindung mit dem Innenraum der Kupplung herzustellen. Die Warmluft kann dann ungehindert radial auswärts in die Umgebungs I uft strömen.

Ohne zusätzliche Herstellungskosten sind die Belüftungsöffnungen, die Vertiefungen und die Einschnitte im eigentlichen Fertigungsprozeß urformbar erzeugbar. Der aus dem Befestigung sf I ansch , der Kupplungshülse und dem verbindenden elastomeren Material bestehende Kupplungswirkkörper ist unter Einschluß der für die Ventilation notwendigen öffnungen einteilig im Gegensatz zu den bisher bekannten Ausführungen.

Während des Betriebes wird die Luft durch die Bohrungen im Verzahnungsbereich angesaugt und durch die Zentrifugalwirkung radial auswärts in die nutförmigen Vertiefungen im Befestigungsflansch befördert. Von dort strömt sie über die Entlüftungsbohrungen nach außen. Die sich hierdurch einstellende Kühlung des elastomeren Materials zwischen dem Befestigungsflansch und der Kupplungshülse erhöht die Lebensdauer bzw. vergrößert die Belastbarkeit.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung rein schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kupplung,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Kupplung gemäß Fig. 1 von der Seite des Antriebs,

Fig. 3 den Längsschnitt durch die Kupplung mit einem eingeschobenen, außen verzahnten Nabenkörper,

Fig. 4 eine Kupplung im montierten Zustand und

Fig. 5 einen Umfangsschnitt durch kegelige Be- und Entlüftungsöffnungen mit wechselnden Neigungen der Öffnungsachsen zur Drehachse in der Abwicklung.

Die Kupplung 1 besteht aus einem Befestigungsflansch 2 mit gleichmäßig auf seinem Umfang verteilten öffnungen 3, durch welche Schrauben zur Befestigung, beispielsweise an der Schwungscheibe einer Antriebsmaschine, greifen können. Der Befestigungsflansch 2 ist mit einer Kupplungshülse 4 über einen Ring 5 aus elastomerem Material zusammenvulkanisiert. Die Kupplungshülse besteht beispielsweise aus Kunststoff und ist mit einer Innenverzahnung 6 versehen, welche in ballig geformte Zähne 7 eines

Nabenkörpers 8 (Fig. 3) greifen. Die Nabe 8 ist an einer nicht dargesteLLten WeLLe einer anzutreibenden Maschine befestigbar. Der BefestigungsfLansch 2, der Ring 5 und die KuppLungshüL se 4 biLden zusammen einen KuppLungsinnenraum 9 , der nach der Befestigung an den antreibenden und angetriebenen Aggregaten nach außen weitgehend abgeschLossen ist. Zur KühLung des Innenraumes sind in der KuppLung BeLuftungsbohrungen 10 bzw. EntLüftungsbohrungen 11 angebracht. Die Bohrungen 10 befinden sich in einem ringförmigen Steg 12 zwischen der Innenverzahnung 6 und der KuppLungshüLse 4. Die EntLüftungsbohrungen 11 befinden sich im BefestigungsfL ansch 2 der KuppLung und zwar innerhaLb nutförmiger Vertiefungen 13, die einen Freiraum für den Zugang der ZuLuft zu den Bohrungen 11 schaffen. Dieser Freiraum ist über Durchbrüche 14 in einem Zentrierring 15 mit dem Innenraum 9 der KuppLung verbunden.

Während des Betriebes strömt die Luft in Richtung der PfeiLe 16 zunächst durch die radiaL inneren BeLuftungsbohrungen 10 und wird dann durch die ZentrifugaLwi rkung radiaL nach außen gedrückt und strömt über die Durchbrüche 14 in die nutenförmigen Vertiefungen 13 und von dort durch die EntLüftungsbohrungen 11 zurück in die UmgebungsLuft. Dadurch werden aLLe TeiLe der KuppLung an den wärmeseitigen InnenfLächen gekühLt, so daß insbesondere der verbindende Ring 5 aus eLastomerem MateriaL vor der schädigenden Wirkung einer hohen Temperatur geschützt wird.

Die Fig. 3 zeigt die Befestigung des FLansches 2 der KuppLung an einem AntriebsteiL, beispieLsweise einen Zwischenring 20 der Schwungscheibe £4 eines Verbrennungsmotors. Insbesondere in der Fig. 3 ist deutLich erkennbar, daß durch die Durchbrüche 14 des Zentrierrings 15 Luft in den durch die nutförmige Vertiefung 13 gebiLdeten Freiraum eintreten und zu den EntLüftungsbohrungen 11 geLangen kann.

Die durch die radial äußeren Bohrungen 11 austretende Kühlluft kann durch öffnungen 21 in einem Pumpenträger 2 2 austreten und ausgetauscht werden. Die Pumpe als angetriebenes Aggregat ist •mit 23 und die Schwungscheibe des antreibenden Motors mit 24 bezeichnet. Mit dieser ist die Kupplung mit Hilfe des Zwischenringes 20 verschraubt.

Die Fig. 5 Läßt die Ausbildung und Anordnung der Belüftungsöffnungen 10 erkennen. Durch eine Neigung der Öffnungsachsen 30, 31 gegen die Drehachse 32 der Kupplung wird eine wirkungsvollere Ventilation erreicht. Die Wirkung ist drehrichtungsunabhäng i g , wenn die Achsen abwechselnd gegenläufige Neigungen erhalten. Zur Verstärkung einer Sogwirkung kann eine Neigung der Achsen auch bei den Entlüftungsöffnungen vorgesehen werden. Eine kegelförmige Ausbildung der Öffnungswände 33 begünstigt die Luftströmung. Auch die kegelige Ausbildung kann sowohl für die Be-, als auch für die Entlüftungsöffnungen vorgesehen werden.

Claims

DIPL-ING. HELMUT ARENDT

PATENTANWALT

Hubertusstr. 2 · 3000 Hannover 1

K 937 A/0

AnmeLder: Fa. KTR KuppLungstechnik GmbH Postfach 17 63

D-4440 Rheine 1

SCHUTZ ANSPRÜCHE

1 . AxiaL- und winkeLbewegLiche ZahnkuppLung zur eLastischen Drehmomentübertragung mit einem mit der Antriebsmaschine Lösbar verbundenen BefestigungsfLansch aus Kunststoff, einer an der angetriebenen Maschine befestigbaren, außenverzahnten Kupp Lungsnabe und einer KuppLungshüL se aus Kunststoff mit Innenverzahnung, die durch wenigstens ein ELement aus elastomerem MateriaL mit dem BefestigungsfLansch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der BefestigungsfLansch (2) und die Kupp LungshüL se (4) mit eingespritzten axiaLen Be- und Ent Luftungsöffnungen (10, 11) versehen sind.
2. KuppLung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- und Ent Lüftungsöffnungen gLeichmäßig über den Umfang der KuppLungshüL se und des BefestigungsfLansches verteiLt angeordnet sind.
3. KuppLung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die BeLüftungsoffnungen (10) der KuppLungshüL se (4) in einem Verbindungssteg (12) zwischen der Innenverzahnung (6) und dem Bereich des ELements (5) aus eLastomerem MateriaL angeordnet sind.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnungen des Befestigungsflansches (2) innerhalb nutförmiger Vertiefungen (13) angeordnet und diese über Durchbrüche (14) eines aus der Anlagefläche des Befestigungsf I ansches axial vorspringenden Zentrierringes (15) mit dem Kupplungsinnenraum (9) verbunden sind.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- und Entlüftungsöffnungen kegelförmig sind.
6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelachsen der Belüftungsöffnungen wechselseitig gegen die Drehachse der Kupplung geneigt sind.