SE445575B - Elastomerelement , serskilt for elastiska kopplingar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8000251-2 En ytterligare nackdel av denna förstärkning är att en ökning av antalet metallplattor minskar gummivolymen i elementet, vilket medför en ökning av kopplingens böj- ningspákänning och resulterar i att den koniska flexibi- liteten av koppplingen blir allvarligt begränsad.

Uppfinningen har till syfte att åstadkomma ett elastomer- element som är särskilt lämpat för elastiska kopplingar av ovan angivet slag och som eliminerar nackdelarna av tidigare kända elastomerelement vid användning i elastis- ka kopplingar.

Detta syfte av uppfinningen uppnås med hjälp av ett elas- tomerelement av inledningsvis angivet slag, vilket känne- tecknas av att varje förstärkningsskikt sträcker sig vä- sentligen vinkelrät mot riktningen av tryckbelastningen mot elastomerelementet från det lastöverförande organet under lastöverföring och inehåller ett antal inbördes parallella långsträckta förstärkningselement i form av trådar som bildar vinkel med trådarna i på varandra följande förstärkningsskikt.

Genom detta utförande ökas kompressionsstyvheten av elas- tomerelementet jämfört med element utan förstärkning medan problem och nackdelar i samband med elastiska kopp- lingar där elementen är förstärkta med metallplattor är väsentligen eliminerade. För en koppling av given stor- lek har det sålunda konstaterats att en given ökning av kompressionsstyvheten kan uppnås samtidigt med en mindre reduktion av den koniska flexibiliteten vid användning av trâdförstärkta element enligt uppfinningen jämfört med element som är förstärkta medelst metallplattor.

I föredragna utföringsformer kan varje förstärkningsele- ment bestå av fibrer, trådar eller kord och kan vara ut- förda av naturligt eller syntetiskt textilmaterial eller annat material, exempelvis en polyester, terylen (:) , 10 15 20 8000251-2 rayon, nylon, aromatisk polyamid, glasfiber eller metall sásom stål. Företrädesvis består förstärkningselementen av nylonkord.

Trádskikten kan bestå av separata tràdband. Alternativt kan trádskikten bildas genom vikning av två trádband över varandra så att alternerande skikt bildas av ett konti- nuerligt band. Företrädesvis bildas emellertid trådskikten genom vikning av ett enda làngsträckt tràdband.

Lämpligen är bandet eller varje band inbäddat i en matris av elastomermaaterial, exempelvis bestående av naturgummí eller syntetiskt gummi. Tjockleken av elastomermaterialet mellan på varandra följande trådskikt ligger lämpligen i storleksomrádet 1-2 mm. Lämpligen sträcker sig förstärk- ningselementen i på varandra följande tràdskikt under en vinkel i omrâdet 30° till 90° mot varandra men företrädes- vis i rät vinkel mot varandra. l0 l5 20 25 30 35 40 8000251-2 Uppfinningen beskrives nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar.

Fig 4 är en perspektivvy av en elastisk koppling innehållan- de elastomerelement enligt uppfinningen.

Pig 2,5 och 4 visar framställningen av ett elastomerelement i den på fig 4 visade kopplingen utgående från ett enda tràdband.

Fig 5 och 5 visar alternativa sätt att framställa e t elasto- merelement enligt uppfinningen utgående från ett enda band.

Fig ? är en perspektivvy av ett alternativt utförande av tt förstärkningselement enligt uppfinningen utgående från två om varandra vikta band.

Fig 3 visar ett alternativt sätt att framställa ett elasto- merelement enligt uppfinningen från två band.

Fig 9,40 och 44 visar alternativa sätt att framställa ett elastomerelement enligt uppfinningen utgående från ett antal separata band.

Den på fig 4 visade elastiska kopplingen 4 användes för över- föring av vridmoment mellan två relativt varandra roterbara kom- ponenter (ej visat) exempelvis en drivande och en driven axel och omfattar sex liknande elastomerelement 2 och sex stela, kil- formade förbindelseelement 5.

Elementen 2, 5 är anordnade att bilda en ring 4 i vilken mot varandra vända ändytor 5 av närliggande element 2 är åtskilda genom ett förbindelseelenent 5 och vidhäftande anslutna till detta. Ett metallband (ej visat) sträcker sig kring omkretsen av kopplingen 4 för att kvarhàlla elementen 2,5 i monterat läge i vilket elementen 2 är förkomprimerade för att underlätta anslut- ningen av kopplingen till de roterbara komponenterna. Bandet av- lägsnas därefter innan kopplingen användes för överförande av vrid- moment.

Varje förbindelseelement 5 har en axiell genomgående borr- ning 6 för upptagning av en motsvarande tapp (ej visat) som är \ 11 40 50 55 40 5 8000251-2 ansluten till en av de roterbara komponenterna. Vid användning är förbindelseelementen alternerande förbundna med respektive roterbara komponenter.

Såsom beskrivits ovan är kopplingen av konventionellt ut- förande. Enligt uppfinningen är nu varje element 2 av nytt utförande och framställt genom vikning av ett enda trâdband 7 på sätt som visas på fig 2 - 4, till vilka figurer nedanstående beskrivning hänför sig.

Bandet T omfattar ett antal parallella kordsträngm 8 av ny- lon vilka sträcker sig i bandets längdriktning och är jämt för- delade över bredden g_av bandet.Kordsträngarn@ är inbäddade i en gummimatris 9 med en total tjocklek av 2,8 mm, genom att gummi har kalandrerats på båda sidor av bandet. Bandet 7 har sedan lin- dats på en cylindrisk dorn 40 med en diameter Q under en vinkel av 450 mot dornens längdaxel. Dornen 40 avlägsnas därefter och det lindade bandet utplattas för att bilda ett band 11 av dubbel tjocklek (fig 5) med en bredd W = Q/\f§ varvid korda1 på en sida av bandet sträcker sig under en vinkel av 900 mot korden på den andra sidan.

Bandet ii vikes sedan dragspelsformigt såsom visat på rig 4 för att bilda ett rektangulärt block 12 ur vilket elementet 2 utskäres utmed de på figuren visade streckade linjerna. Det så- lunda bildade elastomerelementet 2 har en inbäddad förstärkning bestående av ett antal tràdskikt i vilket varje tràdskikt omfat- tar ett antal parallella kordstränga~och där kordsträngarna i pà varandra följande tràdskikt sträcker sig vinkelrätt mot varand- ra.

I den monterade kopplingen 1 enligt fig 4 sträcker sig tråd- skikten i allmänt radiell riktning relativt den med pilen A be- tecknade rotationsaxeln för kopplingen, d v s skikten sträcker sig i tvärriktning mot den riktning i vilken kompressionskrafter- na ansättes under kopplingens användning. Det har visat sig att vridmomentkapaciteten av ovan beskrivna koppling ligger mellan 4,5 - 5,0 gånger vridmomentkapaciteten av en liknande koppling i vilken elementen ej är förstärkta, medan den koniska styvheten ökas med en faktor 1,20.

Fig 5 och 6 visar alternativa sätt att framställa ett elasto- merelement från ett enda band. På fig 5 omfattar bandet 20 ett antal parallella kordstränga~21 av nylon som är avskurna under en lutningsvinkel C! av 45” och inbäddade i en gummimatris 22 med \,"1 15 I\J \,"I 40 8000251-2 5 en total tjocklek av 1,5 - 4,0 mm. Bandet 20 är vikt i dragspels- form för att bilda ett block 25 i vilket kordeni Då varandra följande skikt sträcker sig vinkelrätt mot varandra. På fig 6 omfattar bandet 50 även ett antal parallella kordsträngar51 av nylon som är avskurna under en lutningsvinkel OL av 45° och in- bäddade i en gummimatris 52 med en total tjocklek av 5,0 - 5,0 mm.

Bredden av bandet 50 är den dubbla mot bredden av bandet 20. Ban- det 5O omvikes först för att bilda ett band med dubbla skikt i vilket kordeni varje skikt sträcker sig i rät vinkel mot närlig- gande kord.Därefter vikes det dubbelskiktade bandet dragspelsfor- migt för att bilda ett block 55 i vilket kordeni på varandra föl- jande skikt sträcker sig under inbördes rät vinkel. Elastomer- elementet utskäres ur blocken 25, 55 såsom ovan beskrivits med hänvisning till fig 4.

De ur blocket 25 utskurna elementen har vikna kanter som sammanhàller gummit på två sidor och de ur blocket 55 utskurna elementen har vikna kanter på tre sidor, medan de ur blocket 42 utskurna elementen har vikna kanter på fyra sidor- Som resultat härav kommer torsionsstyvheten av en koppling innehållande ele- ment utskurna ur blocken 42, 25, 55 att variera och vara störst för element utskurna ur block 42 och minst för element utskurna ur block 25.

Fig 7 visar ett alternativt utförande av förstärkningen 40 för elementen 2 i kopplingen 1 enligt fig 1.

Förstärkningen 40 består av två tràdband 41,42 av textilma- terial. Varje band innehåller ett antal i bandets längdriktning utsträckta kordsträngap45 av nylon vilka är inbäddade i en gum- mimatris med en total tjocklek av 1,5 - 5,0 mm genom kalandrering av gummi på båda sidor av bandet. Banden 44, 42 är vikta över varandra för att bilda ett antal allmänt parallella skikt 44 i vilka alternerande skikt bildas av ett kontinuerligt band. KOIÖ- strängarna i på varandra följande skikt 44 sträcker sig vinkel- rätt mot varandra.

Förstärkningen 40 ínmonteras och inbäddas därefter i elasto- mermaterialet av tillhörande element 2 under slutformmingen och vulkaniseringen av kopplingen. Gummit sträcker sig mellan och är vidhäftande anslutet till på varandra följande skikt 44 som lig- ger pà ett inbördes avstånd av 5,0 - 6,0 mm och inneslutes i det- ta läge av de vikna kantpartierna 45, 46 som förbinder alterneran- de skikt bildade av respektive band 41 och 42. 20 \__!_~l L) 55 40 8000251-2 7 I den monterade kopplingen sträcker sig varje skikt 44-i all- mänt radiell riktning från kopplingens rotationsaxel.

Vridmomentkapaciteten av kopplingen G i vilken varje element har en däri inbäddad förstärkning 40 utgör mellan 4 och 4,5 gånger vridmomentkapaciteten av en liknande koppling i vilken elementen ej har någon förstärkning, medan den koniska styvheten är ökad med en faktor fi,2§. 0 Fig 8 visar ett alternativt sätt att framställa ett elasto- merelement av två band §O, 51. Varje band omfattar ett antal parallella kordstränga*av nylon vilka är inbäddade i en gummi- matris med en total tjocklek av 4,5 - 5,0 mm.Kordsträngarna sträck- er sig i längdriktningen av bandet 50 och i tvärriktnina mot ban- det 51. banden placeras först på varandra så att kordsträngarnai ett band sträcker sig i rät vinkel mot kordstränganæai det andra bandet och det dubbelskiktade bandet vikes sedan i dragspelsform för att bilda ett block 52 i vilket kordsträngarnai på varandra följande skikt sträcker sig vinkelrätt mot varandra. Elastomer- elementet utskäres ur blocket 52 såsom ovan beskrivits.

Fig 9, 40 och 11 visar alternativa sätt att framställa ett elastomerelement av ett antal separata band.

På fig 9 omfattar varje band GO ett antal parallella i ban- dets längdriktning utsträckta kordsträngæröfl av nylon som är in- bäddade i en gummimatris med en total tjocklek av 0,8 mm. Banden 60 är anordnade parvis för att bilda dubbla skikt i vilka kordsträng- arna i ett skikt sträcker sig vinkelrätt mot kordsträngaxna i det andra skiktet. De dubbla skikten är inbäddade i en gummimatris och jämt fördelade på ett inbördes avstånd av 5,6 mm för att bil- da ett rektangulärt block 62 i vilket kordsträngarnai på varand- ra följande skikt sträcker sig i rät vinkel mot varandra.

På rig fiO omfattar varje band 70 ett antal parallella och i bandets längdriktning utsträckta kordtrådenav nylon som är inbäddade i en gummimatris. Banden 70 är vikna parvis för att bilda enheter 74 i vilka kordsträngarnai närliggande skikt sträck- er sig i rät vinkel mot varandra. Flera enheter 74 är anordnade att bilda ett rektangulärt block 72.

Pâ fig 44 omfattar varje band 80 ett antal parallella kord- strängar av nylon som är inbäddade i en gummimatris. Banden är anordnade parvis varvid ett band 80g har i bandets längdriktning utsträckta kordsträngaroch det andra bandet BOQ har i bandets tvärriktning utsträckta kordsträngar-Varje par ä vikt för att 20 25 50 55 8000251-2 8 bilda en enhet 81 i vilken korden ipà varandra följande närlig- gande skikt sträcker sig i rät vinkel mot varandra. Flera enheter kombineras sedan för att bilda ett rektangulärt block 82. Elasto- merelementet utskäres ur blocken 62, 72, 52 såsom ovan beskrivits.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna utförings- former. Sålunda kan exempelvis elastomerelementen enligt uppfin- ningen utföras av varje lämpligt eftergivligt elastomermaterial såsom exempelvis naturgummi eller syntetiskt gummi eller efter- givligt plastmaterial.

Jämväl kan trådförstärkningen utföras av varje lämpligt ma- terial lämpat för samverkan med elastomermaterialet i elementen, exempelvis naturliga eller syntetiska textilmaterial eller icke- textilmaterial såsom glasfiber eller stål. Nylon föredrages som material för förstärkningen när elementen utförda av gummi, då nylonet kan sträckas upp till ¶2 % och väl ansluter sig vid- häftande till gummi och absorberar en betydande mängd deforma- tionsenergi.

Det inses att förstärkningen kan bestå av ett antal parallella trådar eller fibrer i stället för kordsträngar.

Varje ban kan innehålla parallella trådar såsom ovan be- skrivits eller innehålla en förstärkningsväv. Därvid har sålunda varje band förstärkningselement som sträcker sig i bandets längd- riktning och i dess tvärriktning.

Elementen kan ha varje lämplig form i vilken förstärkninga- skikten sträcker sig allmänt parallellt med varandra och i en allmänt radiell riktning i den monterade kopplingen.

Den vinkel under vilken kordsträngarnai.närliggande skikt sträcker sig relativt varandra kan varieras genom att banden skäres så att den önskade lutningsvinkeln Cl för kordsträngarna erhålles. ' Antalet trådskikt kan varieras för att åstadkomma erfor- derlig-karaktäristik av elementets kompressionsstyvhet.

Förstärkningselementet enligt uppfinningen kan användas även för andra ändamål än elastiska kopplingar. Elementet kan exempel- vis användas för montering av maskiner och i fall då stor last- upptagningsförmàga erfordras såsom vid byggnadskonstruktioner.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 9 8000251-2 Patentkrav

1. l. Elastomerelement med motsatta ändytor för överförande av en tryckbelastning mellan respektive lastöverförande organ via dessa ändytor och med en inbäddad förstärkning omfattande ett antal parallellt med varandra belägna för- stärkningsskikt åtskilda av ett skikt av elastomermaterial, k ä n n e t e c k n a t av att varje förstärkningskikt sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot riktningen av tryck- belastningen mot elastomerelementet (2) från det lastöver- förande organet (3) under lastöverföring och innehåller ett antal inbördes parallella lángsträckta förstärkningselement i form av trådar som bildar vinkel med trådarna i på varand- ra följande förstärkningsskikt.

2. Elastomerelement enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att trådskikten bildas av separata trâdband.

3. Elastomerelement enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att trâdbanden är anordnade parvis med förstärkningsele- menten i ett skikt snedställda relativt förstärkningsele~ menten i det andra skiktet.

4. Elastomerelement enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att trâdskikten bildas av tvâ lângsträckta trâdband (42, 43, 50, 51) vilka är vikta så att alternerande skikt bildas av respektive ett av dessa band.

5. Elastomerelement enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att trådskikten bildas av ett långsträckt trådband (7, 11, 20, 30).

6. Elastomerelement enligt något av kraven 2 - 5, k ä n n e - t e c k n a t av att varje band är inbäddat i en matris (9, 22, 32) av elastomermaterial.

7. Elastomerelement enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att förstärkningselement (8, 21, 31, 43, 61) i pâ varandra följande skikt sträcker sig i rät vin- kel mot varandra. 10 8000251-2 10

8. Elastomerelement enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att varje förstärkningselement består av en fiber, en tråd eller en kordsträng.

9. Elastomerelement enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att varje förstärkningselement är ut- fört av naturligt eller syntetiskt textilmaterial eller icke-textilmaterial.

10. Elastomerelement enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att varje trâdskikt ej utgör ett väv- skikt.