FI60599B - Elastisk koppling - Google Patents

Description

l-i-n—I r»l n« kuulutusjulkaisu (-.ficqq

3¾¾ ™ <11> UTLÄGGNINGSSKRIFT tUS

C -v-V-ir.-tt.y 10 C2 1032 V jftyy Pa teat cieidelat v (51) Kv.lk./lnt.CI. F 16 D 3/80

SUOMI — FINLAND (21) P«*nttlh»k*mu* — Patenuntttknlng 76l56U

(22) Hikemlsptlvl — An»t>kn!ng*dig 02.0 6.76 (23) Alkuptlvt—- Giltlghetsdtg 02.06.76 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllg 06.12.76

Patentti- ia rekisterihallitus .... __ . .....

(44) N«ht»vtk*lp»non ja kuuLJullulsun pvm. — ,

Patent-och registerstyrelsen Ansftkan utlagd och utl.skriften publkerad 30.10.Ol (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 05.06-75

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2525009-3-12 (71) Maschinenfabrik Stromag GmbH, Hansastrasse 120, D-^75 Unna, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Heinz-Dieter Böhm, Urina, Dietvald Darenberg, Fröndenberg-Ardey,

Lothar Ernst, Unna, Werner Ruggen, Holzwickede, Saksan Liittotasa-valta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Forssen & Salomaa Oy (5U) Joustava kytkin - Elastisk koppling Tämä keksintö koskee joustavaa kytkintä, missä on yksittäiset liitoskappaleet, mitkä yhdistävät kytkinpuoliskot toisiinsa ja mitkä on laitettu silmukoiden muodossa pulttien tai vastaavien ympärille, mitkä on järjestetty yhteen kummankin kytkinpuoliskon kanssa ja jaettu kahdelle jakoympyräläpimitalle, jolloin elasti-sesti muotoaanmuuttavat puristuskappaleet on järjestetty silmukoiden sisälle, mitkä kappaleet pitävät silmukat soikeassa muodossa.

Tällaiset joustavat kytkimet ovat tunnettuja (DT-Gm 74 11 513). Niillä on se etu, että ne antavat säteenmuotoisesti järjestettyjen liitoskappaleiden edullisten ominaisuuksien päästä täysin oikeuksiinsa. Kaikki köysisilmukat näissä liitoskappa-leissa asetetaan nimittäin alttiiksi vedolle ja välissäolevat puristuskappaleet puristukselle. Siten voidaan saavuttaa progressiivisesti kasvava vääntömomentti ja myös käyttöominaisuudet ovat hyvin edulliset.

Joustavien kytkinten asennusten mukaan on kuitenkin osaksi toivottavaa voida muuttaa kytkimen vaimennusominaisuuksia. Asennettaessa kytkin polttomoottoria varten, vaaditaan esimerkiksi tavallisesti suurempia vaimennusominaisuuksia kuin asetettaessa kytkin siirtämään pyörimisvoimia sähkömoottoreista.

Lisäksi juoksevalla aineella täytettyjen kumista tms. aineesta valmistettujen kammioiden käyttö kytkimen värähtelyn vaimennukseen on ennestään tunnettua esim. US-patenttijulkaisujen 2 972 241 ja 3 926 074 perusteella. Näissä julkaisuissa 2 60599 esitetyt ratkaisut eroavat kuitenkin oleellisesti keksintömme mukaisesta kytkimestä.

Tämän keksinnön tehtävänä on siksi konstruoida johdannossa mainitun kaltaiset kytkimet siten, että joustavat ominaisuudet säilyttäen voidaan vaimennusominai-suuksia vaihdella laajoissa puitteissa.

Keksintö muodostuu siitä, että johdannossa mainitun kaltaisessa kytkimessä pu-ristuskappaleet ovat onttoja kappaleita, mitkä on täytetty juoksevalla aineella ja saatettu tilavuusmuutosten alaisiksi riippuvaisina elastisesta muodonmuutoksesta sekä hallittuna juoksevan aineen edestakaista virtausta varten olevilla kuristusaukoilla. Tällä rakenteella saavat kytkimen yksittäiset liitoskappaleet lisäyksen niiden materiaalissa olevaan, mutta kyseessäolevien tarpeiden mukaan sovitettavissa vaimennusnivelissä ei-käyttökelpoiseen vaimennusominaisuuteen, joissa nivelissä vaimennus syntyy nopeudesta riippuen. Keksinnön mukainen kytkin voidaan siksi edullisesti asentaa kaikkialle, missä käyttövoiman heilahtelujen siirto jäljessäoleviin käytettyihin osiin on vältettävä. Tällöin on osoittautunut edulliseksi myös se, ettei ole välttämätöntä poiketa tunnettua rakennetta olevasta joustavasta liitoskappalekytkimestä, mikä on osoittautunut edulliseksi, käyttövarmaksi ja yksinkertaiseksi valmistaa.

Edullinen suoritusmuoto saadaan, kun ontot kappaleet on muodostettu elastisiksi säiliöiksi ja kun ainakin kaksi sellaista säiliötä on yhteydessä keskenään ja ne toimivat vaihtelevasti muotoaanmuuttavina säiliöinä, joiden välillä juoksevaa ainetta pumpataan edestakaisin. Kuristusasteen valinnalla voidaan tässä suoritusmuodossa vaimennusta vaihdella laajoissa rajoissa, eikä myöskään valmistusteknillisesti synny mitään vaikeuksia, koska elastiset säiliöt voidaan esimerkiksi valmistaa samasta materiaalista kuin elastisten liitoskappaleiden rungot. On tietysti myös mahdollista käyttää huokoisia muovikappaleita tai vastaavia puristus-kappaleita, joissa on useita ontelotiloja ja jotka käytön aiheuttamassa kokoonpuristumisessa sallivat näissä olevan ilman lähteä ulos vaimennustehoa synnyttäen. Laite, missä on elastisia säiliöitä, mitkä ovat yhteydessä toisiinsa, sallii kuitenkin paljon suuremmat vaihtelunmahdollisuudet, koska on mahdollista tässä vaikuttaa kuristusasteeseen.

Eräässä yksinkertaisessa suoritusmuodossa voidaan molemmat säiliöt tehdä ulommasta ja sisemmästä säiliöstä, jolloin ulompi säiliö ainakin osittain muodostaa vaipan sisemmälle säiliölle, ja sisempi säiliö on varustettu kuristusaukoilla, joiden läpi pidetään yllä yhteyttä ulompaan säiliöön. On siten mahdollista, että 3 60599 ulompi säiliö on muodostettu elastisiksi kuplaosiksi, mitkä rajoittuvat sisempään säiliöön silmukan avoimien sivujen alueella. Tämä suoritusmuoto mahdollistaa sen, että asennus voidaan tehdä yksinkertaisten liitoskappaleiden sisään samalla tavalla kuin ne periaatteessa on järjestetty myös alussa mainituissa edullisissa liitoskappalekytkimissä.

On kuitenkin myös mahdollista, että kunkin silmukan sisään on järjestetty ainoastaan yksi säiliö ja että tämän kanssa yhteyteen on järjestetty viereisen silmukan sisällä oleva säiliö, jolloin ne suorat yhdistyslinjat, joiden ajatellaan yhdistävän kummassakin yhteistoimivassa silmukassa olevat pultit toisiinsa, ovat yhtä suurissa, mutta vastakkaisiin suuntiin suunnatuissa kulmissa kytkinkeskipisteen kautta kulkevien suorien linjojen suhteen. Tällä kahden kappaleen yhteydellä, mitkä samoin tunnetulla tavalla voivat olla liitetyt yhteen myös rakenteellisesti eikä vain toiminnallisesti, suurennetaan käytön aikana toisen liitoskappaleen pituutta kytkimen pyörimissuunnasta riippuen, samalla kun toisen pituus pienenee, joten tällöin säiliössä syntyneillä voimavaikutuksilla aikaansaadaan juoksevan aineen pumppaus toisesta säiliöstä toiseen. Vaimennus määrätään kuristusasteella. Elastiset säiliöt voivat kaikissa suoritusmuodoissa olla vulkanoidut kiinni silmukoiden sisäseinään, jos ne on tehty samasta tai vastaavasta materiaalista. On myös mahdollista järjestää yhteen kahden silmukan sisällä olevat säiliöt, mitkä silmukat on järjestetty yhteiselle sisemmälle laakeripultille, mutta kumpikin omalle ulommalle laakeripultilleen, jolloin myös tässä tapauksessa 1iitoskappale-ryhmä voi muodostaa rakennusyksikön.

Kuristuksen johdosta, mitä käytetään vaimennuksen aikaansaamiseksi, syntyy lämpöä kytkimen käytössä, mikä parhaiten johdetaan pois kytkinrenkaassa olevilla jäähdytyslaitteilla. Tällöin voidaan edullisesti järjestää jäähdytyslaipat tai vastaavat, mitkä parhaiten sijoitetaan ulomman kytkinrenkaan kehälle, koska käytettävä pinta ja lämmönvaihto ympäristön kanssa siellä on suurempi. Tällöin on myös mahdollista ja edullista antaa säiliöiden olla yhteydessä toisiinsa johdon kautta, mikä kulkee ulommassa kytkinrenkaassa olevan ontelotilan kautta, mikä rengas puolestaan on lämpöyhteydessä jäähdytyslaippoihin siten, että käytön aikana säiliöstä toiseen virtaava aine joutuu jatkuvasti jäähdytyksen alaiseksi.

Seuraavassa kuvataan joitakin keksinnön suoritusesimerkkejä viittaamalla piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää osaleikkausta keksinnön mukaisen 1iitoskappa1ekytkimen kaaviollisesta suoritusmuodosta.

60599 4

Kuvio 2 esittää leikkausta kuvion 1 mukaisen suoritusmuodon linjaa II-II pitkin.

Kuvio 3 esittää kuviota 2 vastaavaa leikkausta, kuitenkin pienemmässä mittakaavassa ja keksinnön mukaisen kytkimen toisessa suoritusmuodossa.

Kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavaa suoritusmuotoa, missä kuitenkin säiliöiden yhdistysjohto on viety ulomman kytkinrenkaan jäähdytystilan läpi.

Kuvio 5 esittää liitoskappaleen sisäsuoritusmuotoa keksinnön mukaista kytkintä varten, missä kaksi silmukkaa on laitettu yhden yhteisen sisäpultin ympärille.

Kuvio 6 esittää kuviota 1 vastaavaa leikkausta kytkimestä, missä on kuviossa 5 esitetty liitoskappaleyksikkö.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetään kytkinlaippa 1, mikä voi olla pistetty akselipään päälle ja minkä päälle molempien pyörivien laippaosien 2 ja 3 väliin silmukkamaiset 4 elastiset liitoskappaleet on kiinnitetty. Jokainen niistä on laakeroitu laippojen 2 ja 3 läpi pistettyyn ruuvipulttiin 5 ja liitetty siten kytkinlaippaan 1. Nämä liitoskappaleet muodostuvat olennaisesti elastisesta silmukasta 4, mikä voi olla varustettu kudossisustalla 6, mitä pidetään soikiomaisessa muodossa silmukan 4 sisään pistetyn elastisen säiliön 7 avulla, kuten selviää kuviosta 2. Silmukat 4 toteuttavat kytkinlaipan 1 yhteenliittämisen kytkinlaippaan 8 siten, että niiden toiset päät on laitettu vielä ruuvipultin 9 ympärille, mikä pultti on kiinnitetty kytkinosan 8 ulkolaippaan 10 ja tämän päälle laitettuun renkaaseen 11. Silmukat 4, joista kaksi viereistä esitetään kuviossa 2, muodostuvat esimerkiksi kumista, mitä on vahvistettu edellä mainitulla kudossisäkerroksel-la 6.

Silmukan 4 sisään laitettu säiliö 7 on täytetty juoksevalla aineella, esimerkiksi öljyllä, ja se muodostuu samoin elastisesti muotoaan muuttavasta materiaalista, esim. kumista. Säiliö 7 on kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä suoritusmuodossa kak-siseinäinen, ainakin silmukan 4 avonaisten sivujen alueelta, mikä selviää kuviosta 1. Säiliö 7 muodostuu siksi kumia tai vastaavaa olevasta sisäsäiliöstä 7a ja tätä säiliötä 7a ympäröivästä säiliöstä 7b, mikä säiliön 7a seinämäalueilla 12 ja 13 voi olla lujasti kiinnitetty, esim. yhteenvulkanoitu säiliöön 7a. Tällä tavalla muodostuu ulompi säiliö 7b olennaisesti vain kahdesta elastisesta kupla-osasta, mitkä on järjestetty silmukan 4 avoimille sivuille. Silmukkaa 4 vasten olevalla alueella on säiliö 7 liitetty lujasti tähän.

5 60599

Sisempi säiliö 7a on varustettu useilla kuristusaukoilla 14, mitkä aikaansaavat yhteyden sisemmästä säiliöstä 7a ulomman säiliön 7b molempiin kuplamaisiin osiin. Kun nyt kytkintä käytetään ja silmukan 4 muoto muuttuu, mitä silmukkaa vedetään pituussuunnassa synnytetyllä vääntömomentilla, niin säiliö 7 puristuu kokoon ja siten myös sisempi säiliö 7a ja siinä oleva juokseva aine poistuu ku-ristusaukkojen 14 kautta ulomman säiliön 7b molempiin kuplamaisiin osiin, mitkä silloin ottavat kuviossa 1 katkoviivoilla esitetyn asennon 7c. Juokseva aine kuristetaan tässä siirtymävaiheessa ja se aikaansaa tällöin vaimennuksen kytkin-laippojen 1 ja 8 suhteelliseen liikkeeseen toistensa suhteen. Jos esiintyy heilahteluja, esimerkiksi käytetyssä kytkinlaipassa 1, niin tämä vaimennetaan nopeasti ja tehokkaasti täten aikaansaadulla juoksevan aineen edestakaisella liikkeellä kuristusaukkojen 14 kautta, siten että ne eivät enää esiinny kytkinlaipassa 8. Tunnetuissa kytkinrakenteissa silmukoiden sisään laitetut puristuskap-paleet voidaan siksi muuttaa hyvin edullisesti keksinnön avulla siten, että tunnetuissa kytkimissä esiintyvän, materiaalista johtuvan vaimennuksen (riippuen muodonmuutostavasta) lisäksi esiintyy myös nopeudesta riippuva ja siten korkeampiasteinen vaimennus. Ei-toivotut korkeataajuiset värähtelyilmiöt voidaan siksi eliminoida keksinnön mukaisella kytkimellä ilman että sellaisten kytkinrakentei-den elastisiin ominaisuuksiin vaikutetaan.

Kuviossa 3 esitetään sikäli muutettu suoritusmuoto, että tässä on aina kaksi silmukkaa 15 ja 16 yhdistetty parittain toimintayksiköksi. Kumpikin silmukoista 15 ja 16 on tällöin varustettu omalla säiliöllään 17 ja 18, mikä on varustettu ainoastaan yhdellä seinämällä ja voi olla samoin vulkanoitu silmukoihin tai liimattu kiinni niihin. Säiliöt 17 ja 18 ovat yhteydessä toisiinsa johdon 19 kautta, mikä jostakin kohdasta, esim. kohdasta 20, täytyy olla varustettu kuristus-poikkileikkauksella.

Jotta nyt tässä suoritusmuodossa aikaansaadaan virtaus toisesta säiliöstä toiseen käytön aikana, täytyy silmukoiden 15 ja 16 muoto ja järjestely olla sellainen, että sisempi laakeripultti 21 ei ole sillä suoralla linjalla 22, mikä vedetään kytkinkeskipisteestä 23 ulomman laakeripultin 9 akselille. Järjestely pitää olla sellainen, että molempien laakeripulttien 9 ja 21 läpi kulkeva suora linja kulkee kulmassa suoran linjan 22 suhteen, mikä suoralta linjalta 22 katsottuna eroaa vastapäivään. Silmukan 16 sisempi laakeripultti 21 on vinossa saman kulman verran sen suoran linjan 24 suhteen, mikä kulkee ulomman pultin 9 läpi, jolloin kuitenkin tässä kulman a eroamissuunta suorasta linjasta 24 tapahtuu myötäpäivään. Pulttien 9 ja 21 ja vastaavasti 9 ja 21a kautta asetetut suorat linjat 25 ja 26 ovat siksi aina vinossa yhteenjärjestettyjen ulompien pulttien 9 kautta 6 60599 asetettujen suorien linjojen 22 ja 24 suhteen yhtä suurella, mutta vastakkaissuuntaisella asetuskulmalla. Tämä rakenne on välttämätön, jotta käytön aikana aina toinen silmukoista pyörimissuunnan mukaan voidaan laittaa alttiiksi pidentämiselle, toinen sitävastoin lyhentämiselle, siten että toinen säiliö kokee tilavuuden pienenemisen ja toinen sitävastoin tilavuuden suurenemisen. Vain siten on mahdollista, että juoksevaa ainetta pumpataan säiliöstä toiseen. Esitetyssä suoritusesimerkissä antaa esimerkiksi ulommassa kytkinlaipassa 8 olevan pultin 9 suhteellinen kääntö nuolen suunnassa kannatuspultin 21 suhteen silmukan 16 pidentymisen ja silmukan 15 lyhenemisen pulttien 9 ja 21 molempien jakoympyräläpi-mittojen välillä siten, että juokseva aine pakotetaan säiliöstä 18 säiliöön 17 ja se tällöin kuristuu kuristuspoikkileikkauksessa 20. Tällä rakenteella saavutetaan taas toivottu vaimennus, mikä laajoissa rajoissa voidaan sovittaa asetettuihin vaatimuksiin. On mahdollista, kuten esitetään katkoviivalla 28, että yhdistetään silmukat 15 ja 16 säiliöineen 17 ja 18 rakenneyksiköksi, mikä yhtenäisenä voidaan asentaa yhteenjärjestettyjen kannatuspulttien 9 ja 21 päälle.

Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti suoritusmuoto, mikä esittää, että kuristuksessa syntyvä lämpö voidaan suhteellisen helposti johtaa pois. Liitoskappaleilla 15 ja 16 varustettu laite vastaa tällöin kuviossa 3 esitettyä; liitosjohto 19 johdetaan sitävastoin ylemmän kytkinrenkaan 29 kautta, mikä voi olla varustettu ontelotilalla 30, minkä sisällä johto 19 kulkee kuristusläpimittakohdallaan. On siten mahdollista sellaisella laitteella, missä on jäähdytyslaipat 31 kytkinrenkaan 29 ulkokehällä, johtaa kuristuksessa syntyvä lämpö pois ympäristöön siten, että vältetään kytkinlaitteen merkittävä lämpeneminen.

Kuvioissa 5 ja 6 esitetään suoritusmuoto, missä molemmat silmukat 32 ja 33 asetetaan yhteisen sisemmän kannatuspultin 34 ympärille, mutta kumpikin aina erillisen ulomman kannatuspultin 9 ja 9a ympärille. Myös tässä suoritusmuodossa syntyy käytön aikana silmukoiden 32 ja 33 vastakkainen muodonmuutos, siten että järjestelyllä syntyy jokaisessa silmukassa olevia säiliöitä 17 ja 18 varten toivottu kuormitusteho. Kuviosta 6 selviää, että ulommat kannatuspultit 9 ja 9a voidaan järjestää yhteen kytkinrenkaan eri sivujen kanssa ja että säiliöiden yhdistys-johto 19 voidaan tässä tapauksessa asettaa sivulle liitoskappaleiden 32 ja 33 ympärille.

Claims (11)

1. Joustava kytkin, missä on yksittäiset liitoskappaleet, mitkä yhdistävät kyt-kinpuoliskot toisiinsa ja mitkä on laitettu silmukoiden muodossa pulttien tai vastaavien ympärille, mitkä on järjestetty yhteen kummankin kytkinpuo1 iskon kanssa ja mitkä pultit ovat kahdella jakoympyrällä, jolloin elastisesti muotoaan muuttavat puristuskappaleet on järjestetty silmukoiden sisälle, mitkä kappaleet pitävät silmukat soikeassa muodossa, tunnet tu siitä, että puristuskap-paleet ovat onttoja kappaleita (7), mitkä on täytetty juoksevalla aineella ja saatettu tilavuusmuutosten alaisiksi riippuvaisena elastisesta muodonmuutoksesta sekä hallittuna juoksevan aineen edestakaista virtausta varten olevilla kuristus-aukoilla (14).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että ontot kappaleet on muodostettu elastisiksi säiliöiksi (7,17,18).

3. Patenttivaatimuksien 1 ja 2 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että se käsittää ainakin kaksi elastista, toistensa kanssa yhteydessä olevaa ja vaihtelevasti muotoaan muuttavaa säiliötä (7a,7b;17,18), joiden välillä juoksevaa ainetta pumpataan edes takaisin.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että molemmat säiliöt (7a,7b) muodostavat ulomman ja sisemmän säiliön, jolloin ulompi säiliö ainakin osittain muodostaa vaipan sisemmälle säiliölle, ja sisempi säiliö (7a) on varustettu kuristusaukoilla (14), joiden läpi pidetään yllä yhteyttä ulompaan säiliöön (7b).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että ulompi säiliö (7b) on muodostettu elastisiksi kuplaosiksi, mitkä rajoittuvat si-sempään säiliöön (7a) silmukan (4) avoimien sivujen alueella.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että jokaisen silmukan (15,16) sisään on järjestetty ainoastaan yksi säiliö (17,18) ja että kaksi viereistä silmukkaa (15,16) säiliöineen (17,18) on järjestetty yhteistoimintaan toistensa kanssa, jolloin molemmissa yhteistoimi-vissa silmukoissa (15,16) olevien laakeripulttien (9,21) väliset suorat yhdys-linjat (25,26) ovat vinossa yhtä suuren, mutta vastakkaisiin suuntiin asetetun kulman (a) kytkinakselin kautta kulkevan säteen (22,24) suhteen. 8 60599

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että elastinen säiliö (7) on vulkanoitu kiinni silmukan (4) sisäseinään.

7 60599

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että kaksi säiliötä (17,18) on kumpikin oman silmukkansa (32,33) sisällä ja että silmukat on järjestetty yhteiselle sisemmälle laakeripulti1 le (4), mutta kumpikin omalle ulommalle laakeripultille (9,9a).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että kuristuksessa syntyvän lämmön poisjohtamista varten jäähdytys laippojen tai vastaavien kaltaiset jäähdytyslaitteet (31) on järjestetty kytkinren-kaiden päälle.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että jäähdytyslaipat (31) on järjestetty ulomman kytkinrenkaan (29) kehälle.

11. Patenttivaatimuksien 6 ja 10 mukainen joustava kytkin, tunnettu siitä, että säiliöt (17,18) ovat yhteydessä toisiinsa johdon (19) kautta, mikä kulkee kummassakin kytkinrenkaassa (29) olevan ontelotilan (30) kautta, millä kytkinrenkaalla on lämpöyhteys jäähdytyslaippoihin (31). 9 60599