PL210193B1 - Sprzęgło sprężyste - Google Patents

Abstract

Sprzęgło sprężyste zawiera dwie połówki sprzęgła (1, 2), z których pierwsza połówka (1) posiada kilka umieszczonych na łuku kołowym w odstępie od siebie kieszeni (3), w których zamocowane są zamknięte kształtowo elementy elastomerowe (4) a druga połówka (2) posiada krzywki (5), które w pierwszej połówce sprzęgła (1) wchodzą między dwa sąsiednie elementy elastomerowe (4). Element elastomerowy (4) sprzęgła sprężystego składa się z dwóch obszarów o różnych właściwościach. Pierwszy obszar, który rozprzestrzenia się w kierunku promieniowym i za pomocą końców jest zamocowany w kieszeniach (3), w porównaniu z drugim obszarem do przenoszenia siły obwodowej jest wykonany w sposób zapewniający stabilny kształt. Drugi obszar, który jest ustawiony naprzeciw jednej z krzywek (5) drugiej połówki sprzęgła (2) w porównaniu z pierwszym obszarem jest wykonany jako podatny tak, że odkształcenia są zapoczątkowane pod działaniem małej siły zwrotnej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sprzęgło sprężyste łączone na wtyk, zawierające dwie połówki sprzęgła, z których pierwsza połówka posiada na łuku kołowym kilka umieszczonych w odstępie od siebie kieszeni, w których zamocowane są zamknięte kształtowo elementy elastomerowe i którego druga połówka jest zaopatrzona w krzywki, które w pierwszej połówce sprzęgła wchodzą między dwa sąsiednie elementy elastomerowe.

Takie łączone na wtyk sprzęgła sprężyste są szeroko rozpowszechnione w przemyśle i używane w różnych zastosowaniach, na przykład w napędach pomp. Takie sprzęgła przenoszą moment obrotowy w maszynach, które mają być połączone przy jednocześnie oddziałującej niewspółosiowości łączonych wałów. W niektórych zastosowaniach używane są sprzęgła sprężyste nie zaopatrzone w bezpiecznik przebicia („typu przebijalnego), które charakteryzują się tym, ż e w przypadku przecią żenia lub zużycia względnie zniszczenia elementów elastomerowych jest zapewnione swobodne bezstykowe obracanie się części sprzęgła względem siebie.

Sprzęgła sprężyste z elementami elastomerowymi, na przykład według niemieckiego opisu patentowego nr DE 39 10 502 C2 przenoszą moment obrotowy za pomocą siły obwodowej, która poddaje elementy elastomerowe zasadniczo obciążeniom zginającym i ściskającym. Przy założonej wielkości konstrukcji w celu przenoszenia możliwie dużego momentu obrotowego element elastomerowy jest zaprojektowany jako możliwie twardy. Z drugiej strony niewspółosiowość wałów połączonych maszyn powoduje odkształcenie elementu elastomerowego. Wymóg małej siły przywracającej i tym samym małych dodatkowych sił działających na łożyska połączonych maszyn wymaga także możliwie miękkich elementów elastomerowych. Ponadto twardość elementu elastomerowego określa zasadniczo sztywność na skręcanie sprzęgła. Także w tym przypadku występuje często wymóg wykonania miękkiego przy skręcaniu z odpowiednio dużym tłumieniem.

Do sprzęgieł sprężystych używane są aktualnie elementy elastomerowe o właściwościach w znacznym stopniu jednorodnych, w których opisane powyż ej sprzeczne wymagania często nie mogą być spełnione w dostatecznym stopniu. Albo element elastomerowy jest wykonany jako stosunkowo twardy i posiada wadę polegającą na możliwości stosowania go tylko dla małych dopuszczalnych niewspółosiowości łączonych wałów, albo przy założonej wielkości konstrukcji przenoszony moment obrotowy musi być ograniczony przy zastosowaniu stosunkowo miękkich elementów elastomerowych.

Celem wynalazku jest opracowanie sprzęgła sprężystego z elementem elastomerowym nie zaopatrzonego w bezpiecznik przebicia, takiego, aby mógł być spełniony zarówno wymóg przenoszenia dużego momentu obrotowego, jak i wymóg małej siły przywracającej i kompensacji niewspółosiowości łączonych wałów.

Zadanie to zostało rozwiązane według wynalazku za pomocą sprzęgła sprężystego łączonego na wtyk, zawierającego dwie połówki sprzęgła, z których pierwsza połówka posiada na łuku kołowym kilka umieszczonych w odstępie od siebie kieszeni, w których zamocowane są zamknięte kształtowo elementy elastomerowe i którego druga połówka jest zaopatrzona w krzywki, które w pierwszej połówce sprzęgła wchodzą między dwa sąsiednie elementy elastomerowe, charakteryzującego się tym, że element elastomerowy składa się z dwóch obszarów o różnych właściwościach, przy czym pierwszy obszar, który rozciąga się w kierunku promieniowym i za pomocą końców jest zamocowany w kieszeniach sprzęgła, w porównaniu z drugim obszarem jest wykonany jako bardziej stabilny w kształcie dla przenoszenia siły obwodowej, a drugi obszar, ustawiony naprzeciw jednej z krzywek w porównaniu z pierwszym obszarem jest wykonany jako bardziej podatny, tak, ż e odkształ cenia są wprowadzane pod działaniem małej siły przywracającej.

Korzystnie obydwa obszary elementu elastomerowego są połączone ze sobą połączeniem nierozłącznym kształtowym za pomocą wulkanizowania.

Korzystnie drugi, bardziej podatny obszar składa się z dwóch występów, które są uformowane na wysokości krzywek z boku na zachowującym stabilność kształtów pierwszym obszarze i posiadają na stronie położonej wewnątrz podcięty zarys, za pomocą którego, oprócz połączenia nierozłącznego kształtowego wsuwają się w pierwszy obszar podobnie do zazębienia tworząc połączenie kształtowe.

Korzystnie element elastomerowy posiada skierowane promieniowo do wewnątrz i skierowane promieniowo na zewnątrz końce.

Korzystnie element elastomerowy posiada pierwszy obszar zaopatrzony w końce o stożkowych zakończeniach.

PL 210 193 B1

Korzystnie pierwszy obszar elementu elastomerowego jest twardy i wykonany jako stabilny w kształ cie a drugi obszar jest mię kki i wykonany jako podatny.

Element elastomerowy sprzęgła sprężystego nie zaopatrzonego w bezpiecznik przebicia dzięki temu spełnia postawione przeciwstawne wymagania, że każdy z dwóch obszarów, z których składa się element elastomerowy jest zaprojektowany na jedno z wymagań. Pierwszy obszar, poddawany przez siłę obwodową zasadniczo obciążeniom zginającym jest wykonany jako dość twardy i drugi obszar, zasadniczo poddawany obciążeniom ściskającym, który przejmuje stosunkowo dużą część odkształcenia jest wykonany jako stosunkowo miękki. Zewnętrzne wymiary używanych dotychczas elementów elastomerowych mogą pozostać niezmienione, tak, że element elastomerowy według wynalazku nadaje się do stosowania bez zmiany końcówek sprzęgła sprężystego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny sprzęgła sprężystego i fig. 2 - w powiększeniu przekrój podłużny elementu elastomerowego sprzęgła sprężystego według fig. 1.

Przedstawione, łączone na wtyk sprzęgło sprężyste nie zaopatrzone w bezpiecznik przebicia, składa się z pierwszej połówki sprzęgła 1 i z drugiej połówki sprzęgła 2, które są osadzone na wałach maszyn, które mają być połączone. W pierwszej połówce sprzęgła 1 na łuku kołowym jest umieszczonych w odstępie od siebie kilka kieszeni 3. W każdą kieszeń 3 jest włożony element elastomerowy 4, przy czym końce 8 elementu elastomerowego 4 skierowane promieniowo do wewnątrz i skierowane promieniowo na zewnątrz są zamocowane w pierwszej połówce sprzęgła 1. Druga połówka sprzęgła 2 jest zaopatrzona w krzywki 5, które w pierwszej połówce sprzęgła 1 wchodzą w wolne przestrzenie między elementami elastomerowymi 4. Za pomocą krzywek 5 uzyskuje się przenoszenie momentu obrotowego w postaci siły obwodowej działającej na skierowanych promieniowo do wewnątrz i skierowanych promieniowo na zewnątrz końcach 8 elementów elastomerowych 4. W razie zniszczenia elementu elastomerowego 4 obydwie połówki sprzęgła 1, 2 mogą się swobodnie obracać bez bezpośredniej styczności.

Element elastomerowy 4 przedstawiony w powiększeniu na fig. 2 posiada pierwszy obszar 6 i drugi obszar 7. Pierwszy obszar 6 rozprzestrzenia się zasadniczo w kierunku promieniowym sprzęgła i posiada końce 8 zaopatrzone w stożkowe zakończenia, za pomocą których element elastomerowy 4 jest zamocowany w pierwszej połówce sprzęgła 1. Drugi obszar 7 ma postać dwóch występów, które przy włączonym sprzęgle są uformowane na wysokości krzywek 5 z boku na pierwszym obszarze 6 elementu elastomerowego 4. Na boku leżącym wewnątrz występy są zaopatrzone w podcięty zarys 9, za pomocą którego podobnie do uzębienia wsuwają się w pierwszy obszar 6. Obydwa obszary 6, 7 elementu elastomerowego 4 są połączone ze sobą przez wulkanizowanie. Poza połączeniem złączem nierozłącznym bezpośrednim przez wulkanizowanie dzięki zazębieniu z podciętym zarysem 9 występuje połączenie zamknięciem kształtowym.

Obydwa obszary 6, 7 elementu elastomerowego 4 mają dobrane różne właściwości. Pierwszy obszar 6 w porównaniu z drugim obszarem 7 jest twardy, ma stabilny kształt i jest obciążony obciążeniem złożonym ściskającym i zginającym. Drugi obszar 7 składający się z dwóch występów w porównaniu z obszarem pierwszym 6 jest miękki i podatny. Ten drugi obszar zasadniczo jest poddawany ściskaniu i z uwagi na specyficzny kształt może uginać się pod wpływem zadawanego z zewnątrz odkształcenia bez stosunkowo dużych sił zwrotnych. Ponadto w porównaniu z twardym elementem gumowym z powodu zwiększonego współczynnika tarcia przy stosunkowo miękkiej powierzchni jest wyeliminowany ruch względny krzywek 5 i występów drugiego obszaru 7 elementu elastomerowego 4. Dzięki temu jest zahamowane ścierne zużycie elementu elastomerowego 4.

Claims (6)

1. Sprzęgło sprężyste łączone na wtyk, zawierające dwie połówki sprzęgła, z których pierwsza połówka posiada na łuku kołowym kilka umieszczonych w odstępie od siebie kieszeni, w których zamocowane są zamknięte kształtowo elementy elastomerowe i którego druga połówka jest zaopatrzona w krzywki, które w pierwszej połówce sprzęgła wchodzą między dwa sąsiednie elementy elastomerowe, znamienne tym, że element elastomerowy (4) składa się z dwóch obszarów, (6, 7) o różnych właściwościach, przy czym pierwszy obszar (6), który rozciąga się w kierunku promieniowym i za pomocą końców (8) jest zamocowany w kieszeniach (3) sprzęgła (1), w porównaniu z drugim obszarem (7) jest wykonany jako bardziej stabilny w kształcie dla przenoszenia siły obwodowej,

PL 210 193 B1 a drugi obszar (7), ustawiony naprzeciw jednej z krzywek (5) w porównaniu z pierwszym obszarem (6) jest wykonany jako bardziej podatny, tak, że odkształcenia są wprowadzane pod działaniem małej siły przywracającej.

2. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że obydwa obszary (6, 7) elementu elastomerowego (4) są połączone ze sobą połączeniem nierozłącznym kształtowym za pomocą wulkanizowania.

3. Sprzęgło według zastrz. 2, znamienne tym, że drugi, bardziej podatny obszar (7) składa się z dwóch występów, które są uformowane na wysokości krzywek (5) z boku na zachowującym stabilność kształtów pierwszym obszarze (6) i posiadają na stronie, położonej wewnątrz podcięty zarys (9), za pomocą którego, oprócz połączenia nierozłącznego kształtowego, wsuwają się w pierwszy obszar (6) podobnie do zazębienia tworząc połączenie kształtowe.

4. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że element elastomerowy (4) posiada skierowane promieniowo do wewnątrz i skierowane promieniowo na zewnątrz końce (8).

5. Sprzęgło według zastrz. 4, znamienne tym, że element elastomerowy (4) posiada pierwszy obszar (6) zaopatrzony w końce (8) o stożkowych zakończeniach.

6. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwszy obszar (6) elementu elastomerowego (4) jest twardy i wykonany jako stabilny w kształcie, a drugi obszar (7) jest miękki i wykonany jako podatny.