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Elastische Bandkupplung Elastische Kupplungen mit Übertragung des
Drehmoments durch Gummi-, Leder- oder Stahlglieder in Form von Klötzen, Bolzen,
Bändern, Federn usw. sind in vielfacher Ausführung bekannt. An solche Kupplungen
werden zahlreiche Anforderungen gestellt. Die Drehelastizität soll groß und möglichst
auch veränderlich sein. Ferner wird Unempfindlichkeit gegen Wellenverlagerungen
verlangt, die im Betrieb eintreten können, und es dürfen keine schädlichen Axialkräfte
auftreten. Die Schwungmassen sollen gering sein, und der Ein- und Ausbau soll ohne
axiale Verschiebung der durch die Kupplung verbundenen Maschinen erfolgen können.
Außerdem wird eine Verdrehungsbegrenzung verlangt. Schließlich besteht eine sehr
wichtige Forderung darin, daß eine ausreichende innere Dämpfung vorhanden ist.
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Diese Forderungen sind zusammen schwer zu erfüllen. Die bekannten
elastischen Kupplungen entsprechen meist nur einzelnen der gestellten Ansprüche,
wodurch sich auch zum Teil die hohe Zahl der bekannten Bauarten erklärt.
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Die Erfindung geht in erster Linie von der Aufgabe aus, eine elastische
Kupplung mit hoher innerer Dämpfung zu schaffen. Die Kupplung ist als Bandkupplung
ausgebildet, wobei ein Zugband um Bolzen herumgelegt ist, die sich abwechselnd in
der einen und der anderen Kupplungshälfte befinden.
Es wurde nun
gefunden, daß sich bei einer solchen Bandkupplung sehr günstige innere Dämpfungswerte
erzielen lassen, wenn das Band aus einem elastischen Kunststoff besteht. Als solche
Kunststoffe sind Polyurethane, Polyamide, Polyvinylchlorid usw. geeignet. Diese
Stoffe haben Festigkeiten bis zu etwa 2ooo kg/cm2 und Dehnungswerte von etwa 4o
%. Versuche haben ergeben, daß bei der Verwendung solcher Stoffe eine innere Dämpfung
in der Kupplung erreicht wird, die ungefähr dem Gummi gleichkommt.
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Ferner wurde erkannt, daß sich diese innere Dämpfung noch weiter erhöhen
läßt, wenn mehrere Bänder übereinandergelegt werden. In jedem Falle hat es sich
ferner als zweckmäßig herausgestellt, die Bänder mit einem beiderseitigen Belag
aus Leder, insbesondere Chromleder, zu versehen.
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Durch die Verwendung der verhältnismäßig dünnen Kunststoffbänder können
die Abmessungen der Bandkupplung und damit die Schwungmassen klein gehalten werden.
Die Kupplung nach der Erfindung ist im übrigen in Anpassung an die dünnen Bänder
baulich so gestaltet, daß praktisch alle erwähnten Anforderungen in weitgehender
Weise erfüllt werden, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
ergibt. Dieses ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Abb. I einen Längsschnitt
durch die Kupplung, Abb. 2 einen Querschnitt zu Abb. I ohne Verdrehung der Kupplungshälften,
Abb. 3 den gleichen Querschnitt wie Abb. 2 mit Verdrehung der Kupplungshälften,
Abb. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Kupplungsbolzen.
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Wie Abb. I erkennen läßt, besteht die Kupplung aus zwei baulich einfachen
Kupplungshälften I, 2. In die linke Kupplungshälfte I sind gleichmäßig über den
Umfang verteilt Bolzen 3 fest eingesetzt, und zwar ist hier die Anordnung so getroffen,
daß die Bolzen 3 auf einem Kreis dicht an der Nabe 4 der Kupplungshälfte sitzen.
Die rechte Kupplungshälfte 2 hat ebenfalls eine Reihe von Bolzen 5, die von der
Kupplungsmittelebene aus mit konischem Sitz lösbar eingesetzt sind und auf einem
Kreis von größerem Durchmesser als dem der Bolzen 3 liegen. In der unbelasteten
Stellung der beiden Kupplungshälften befinden sich die einzelnen Bolzen 3, 5 jeweils
in der Mitte zwischen zwei Bolzen der anderen Kupplungshälfte. Die Kupplungshälfte
I hat gegenüber den Bolzen 5 Durchgänge 6, durch die die Bolzen 5 beim Einsetzen
und Lösen durchgeführt werden können, ohne daß dazu eine axiale Verschiebung der
Kupplungshälften oder ein sonstiger Ausbau erforderlich ist.
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Um die Bolzen 3, 5 ist in der an sich bekannten Weise abwechselnd
das Zugband 7 herumgelegt, das hier endlos dargestellt ist. Das Zugband besteht
aus einem Kunststoff von hoher Elastizität, es hat, wie Abb. 4 zeigt, auf beiden
Seiten einen Lederbelag 8, insbesondere aus Chromleder. Im vorliegenden Falle sind
zwei Zugbänder 7 verwendet, die übereinandergelegt sind, wodurch eine zusätzliche
Erhöhung der inneren Dämpfung der Kupplung erreicht wird. Es können gegebenenfalls
auch mehr Zugbänder übereinandergelegt angewendet werden.
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Ein wesentliches Kennzeichen der Erfindung ist noch darin zu sehen,
daß das oder die Zugbänder mit Vorspannung eingebaut werden. Auch diese Vorspannung
zielt auf eine vergrößerte Dämpfungswirkung der Kupplung ab. Die Vorspannung wird
in einfacher Weise durch die lösbar eingesetzten Bolzen 5 ermöglicht. Beim Einsetzen
derselben wird das um sie herumgelegte Zugband 7 bzw, die Zugbänder in Verbindung
mit dem konischen Sitz der Bolzen 5 gespannt. Wie Abb. I ohne weiteres erkennen
läßt, kann das Einsetzen eines neuen Zugbandes durch Lösen der Bolzen 5 erfolgen,
die zu diesem Zweck nach links durch die Durchgänge 6 herausgeschlagen werden. Es
ist also möglich, das Zugband schnell auszuwechseln und gegebenenfalls durch ein
Zugband anderer Abmessung und anderer Elastizität auszutauschen.
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Da die Vorspannung und die während des Betriebes auftretenden Drehmomente
das Zugband ziemlich stark beanspruchen, ist es in manchen Fällen, beispielsweise
bei Kupplungen in Anlagen mit hoher Lastwechselzahl, zweckmäßig, die Bolzen 3, 5
mit selbstschmierenden Büchsen 9 zu versehen. Durch diese Büchsen 9 wird die Gleitarbeit
zwischen Zugband und Bolzen abgeschwächt und das Zugband geschont. Gerade an den
Bolzen, die im Sinne der gewünschten kleinen Abmessungen der Kupplung mit möglichst
kleinem Durchmesser ausgeführt werden sollen, ist das Zugband infolge der starken
Krümmung am meisten beansprucht. Die Büchsen 9 können aus einem ölhaltigen Sintereisen,
aus einer Kunstharzkohle od. dgl. bestehen. Statt dieser Büchsen 9 können auch auf
die Bolzen aufgesteckte oder aufvulkanisierte Gummibüchsen verwendet werden. Hierbei
wird durch das Arbeiten des Gummis die Dämpfungswirkung der Kupplung noch erhöht.
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Wie schließlich Abb. 3 zeigt, wird durch eine entsprechende Anordnung
der Bolzen 3, 5 eine Begrenzung der Verdrehung der Kupplungshälften gegeneinander
erreicht, ohne daß hierfür-zusätzliche Mittel erforderlich wären. Die Bolzen 3 und
5 liegen auf Kreisen mit solchem Durchmesser, daß sie bei Verdrehung der Kupplungshälften
um einen gewissen Winkelbetrag paarweise zur gegenseitigen Anlage kommen. Das zwischenliegende
Zugband bzw. das Bänderpaket wirkt beim Anschlag gleichzeitig als Dämpfungsmittel
zur Milderung der Stöße. Dies ist besonders bei umzusteuernden Anlagen wertvoll,
weil die Umsteuermomente oft über die Maximalmomente der Kupplung hinausgehen. Selbstverständlich
kann die Begrenzungsbewegung auch durch andere bekannte Mittel erzielt werden. Denkbar
ist es, die Bolzen der einen Kupplungshälfte in Langlöcher der anderen Kupplungshälfte
eingreifen zu lassen, in denen sie bei Erreichen des größten Verdrehungswinkels
zur Anlage kommen. In diesem Falle sind aber zusätzliche Mittel, nämlich die Langlöcher
und eine Verlängerung der Bolzen, notwendig.
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Wie aus der Beschreibung ersichtlich, erfüllt die
Kupplung
trotz des einfachen Aufbaus praktisch alle Forderungen, wie sie eingangs für solche
elastische Kupplungen aufgestellt wurden.