DE1008063B - Kupplung - Google Patents

Description

• Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur direkten Kupplung einer Antriebswelle oder eines anderen Antriebsorgans mit einer Abtriebswelle oder einem anderen angetriebenen Organ derart, daß diese beiden Wellen oder Antriebsorgane, Maschinen, Getriebe oder sonstigen Apparate zusammen in nachgiebiger Weise unter Vermeidung eines zu plötzlichen Anlasseins der Abtriebswelle oder des angetriebenen Organs angetrieben werden. Diese einen sehr einfachen und wirtschaftlichen Aufbau aufweisende Vorrichtung bewirkt eine sehr weiche Verbindung zwischen den gekuppelten Wellen oder Organen, wobei gleichzeitig große Leistungen übertragen werden können.
• Es sind bereits derartige Kupplungen mit einander übergreifenden, an der Antriebs- bzw. Abtriebswelle befestigten Kupplungsteilen bekannt, deren einander zugekehrte Wandteile paarweise konkave Ausnehmungen zur Aufnahme von genau in diese Ausnehmungen passenden Kupplungselementen aufweisen. Derartige Kupplungen haben zwar einen sehr einfachen Aufbau, sie arbeiten jedoch sehr hart, da schon bei einer geringen gegenseitigen Verdrehung der beiden Kupplungsteile große Drehmomente übertragen werden. Dieser Nachteil kann im gewissem Maße dadurch behoben werden, daß die Kupplungselemente elastisch ausgebildet werden, sie haben dann aber keine große Lebensdauer, da sie einer Abscherbeanspruchung ausgesetzt sind.
• Bei einer anderen bekannten Ausführungsform werden zur Vermeidung der obigen Nachteile die Kupplungselemente durch metallische Federringe gebildet, und die zu ihrer Aufnahme bestimmten Ausnehmungen in den beiden Kupplungsteilen haben einen wesentlich größeren Halbmesser als diese Ringe, so daß diese in ihren Ausnehmungen eine begrenzte Rollbewegung ausführen können, wodurch ein wesentlich weicheres Arbeiten erzielt wird, da jetzt erst bei einer erheblichen Verdrehung der beiden Kupplungsteile gegeneinander eine Tangentialkraft zwischen diesen übertragen werden kann.
• Dieser Bauart haften jedoch ebenfalls noch Nachteile an. Damit die Kupplung tatsächlich weich arbeitet, müssen die Kupplungselemente stark verformbar sein. Um diese starke Verformbarkeit mit den Federringen zu erreichen, müssen diese einen großen Durchmesser haben. Dies führt nicht nur zu einem großen Gesamtdurchmesser der Kupplung, sondern auch dazu, daß die Ausnehmungen in beiden Kupplungsteilen in so verschiedenen Entfernungen von der Kupplungsachse liegen, daß sie verschiedene Halbmesser erhalten müssen, so daß die Federringe auf den beiden Kupplungsteilen nicht in gleicher Weise abrollen. Üben bei dieser Ausbildung die Federringe außer der das Drehmoment übertragenden Tangentialkomponente eine starke Radialkomponente aus, welche die Kupplungsteile unnötig auf Biegung beansprucht.
• Demgegenüber ist die Kupplung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente aus einem hochelastischen, stark verformbaren Werkstoff, z. B. Gummi, bestehen und stabförmig ausgebildet sind, daß die konkaven Ausnehmungen in beiden Kupplungsteilen den gleichen Durchmesser haben und daß der kleinste Abstand zwischen den Kupplungsteilen wesentlich kleiner als der Halbmesser der Kupplungselemente ist. Hierdurch werden folgende Vorteile erzielt: Infolge der Wahl eines hochelastischen, stark verformbaren Werkstoff für die Kupplungselemente weisen diese schon bei einem verhältnismäßig kleinen Halbmesser die erforderliche Verformbarkeit auf. Ferner nimmt infolge der starken Verformbarkeit der Kupplungselemente die Anlagefläche derselben bei einer Zunahme des übertragenen Drehmoments ebenfalls stark zu. Infolge des geringen Halbmessers der Kupplungselemente wird wiederum die Verschiedenheit des Abstands der die Kupplungselemente aufnehmenden Ausnehmungen in den Kupplungsteilen von der Kupplungsachse so gering, daß die Ausnehmungen in beiden Kupplungsteilen den gleichen Halbmesser erhalten können, so daß die Kupplungselemente in diesen gleichmäßig abrollen, wobei sie durch ihre stabförmige Ausbildung wirksam geführt werden. Schließlich wird durch die Verringerung des kleinsten Abstands der Kupplungsteile auf einen Wert, welcher noch wesentlich kleiner als der Halbmesser der Kupplungselemente ist, erreicht, daß die durch die Kupplungselemente zwischen dien Kupplungsteilen übertragene Kraft eine starke Nutztangentialkomponente und nur eine geringe schädliche Radialkomponente hat.
• Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
• Abb. 1 zeigt in einer axial geschnittenen Gesamtansicht ein Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung; Abb. 2 zeigt in einem Schnitt längs der Linie II-II in Abb. 1 die Kupplung vor dem Anlassen; Abb. 3 zeigt in einer Seitenansicht die Kupplung nach dem Anlassen, während dies Antriebs.
• Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ende der Antriebswelle 1 eine Nuß 2 aufgepaßt und gegen Verdrehung durch eine Verkeilung 3 od. dgl. geschützt ist.
• Diese Nuß weist an ihrem Umfang in gleichmäßigen Abständen eine Anzahl von Ausnehmungen 4 auf, welche einen kreisabschnittförmigen Querschnitt haben. Die Länge dieser Ausnehmungen hängt von der Art der Kupplung ab.
• Ein Kupplungsteil 5, welcher unmittelbar durch das Ende der Abtriebswelle gebildet werden oder auf diese aufgesetzt und durch ein beliebiges bekanntes Mittel befestigt sein kann, weist eine axiale Ausnehmung 6 auf, mit welcher der Teil auf die Nuß 2 und das Ende der Welle 1 aufgeschoben wird.
• In der Umfangsrichtung weist die Bohrung 6 Ausnehmungen 7 auf, deren Zahl und Form denen der Ausnehmungen 4 entsprechen.
• In jeder durch die gegenüberliegenden Ausnehmungen 4 und 7 gebildeten Kammer ist ein runder Stab 8 aus Gummi oder einem beliebigen anderen Werkstoff untergebracht, welcher elastische Verformungen erleiden kann und eine hohe Elastizitätsgrenze hat.
• Diesle runden Stäbe 8 können ohne Nachteil ein kleines Spiel in ihren Kammern haben, derart, daß dieses Spiel zusammen mit dem Spiel zwischen dem Teil 5 und der Nuß 2 die normale Kupplung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle trotz einer etwaigen leichten Verschiedenheit der Lage der Achsen dieser beiden Wellen ermöglicht.
• Ein dehnbarer elastischer Ring 9 bekannter Bauart ist in eine Nut der Nuß 2 eingesetzt, um das Herausfallen der Stäbe 8 zu verhindern.
• Beim Anlassen der die Nuß 2 in Richtung des Pfeils F (Abb. 3) antreibenden Antriebswelle werden die elastischen Stäbe 8 von dem Rand der Ausnehrnungen 4 mitgenommen, bis sie an dem gegenüberliegenden Rand der Ausnehmungen 7 festgeklemmt werden. Unter der Antriebswirkung und infolge der Trägheit des angetriebenen Teils 5 werden die Stäbe 8 zusammengedrückt und verformt (Abb. 3), wobei sie den beim Anlassen auftretenden Antriebsstoß aufnehmen.
• Der Teil 5 und die Abtriebawelle werden durch den von den Stäben 8 übertragenen Druck in Bewegung gesetzt. Während dies normalen Betriebes der Antriebs- und der Abtriebswelle ist die auf die Stäbe ausgeübte Kraft kleiner als beim Anlassen, und die Zusammendrückung nimmt ab.
• Man sieht, daß die Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung alle Stöße dies Antriebs dämpft, wobei gleichzeitig die Kraftübertragung selbst bei hohen Leistungen ohne schnelle Zerstörung der Kupplungsstäbe gewährleistet wird, deren größte Verformung nur in den ersten Augenblicken beim Anlassen auftritt.
• Die Vorrichtung ist ferner durch ihren einfachen Aufbau bemerkenswert.
• Es ist noch zu bemerken, daß gemäß einer Aus. führungsabwandlung die Ausnehmungen 4 unmittelbar an dem Ende der Antriebswelle 1 angebracht werden können. Ebenso kann der Kupplungsteil 5 ein Zahnrad oder ein beliebiges anderes Antriebsorgan tragen oder selbst bilden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kupplung mit einander übergreifenden Kupplungsteilen, deren einander zugekehrte Wandteile paarweise konkave Ausnehmungen zur Aufnahme von Kupplungselementen aufweisen, welche einen wesentlich kleineren Halbmesser als die Ausnehmungen haben, so daß sie in diesen eine begrenzte Rollbewegung ausführen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente (8) aus einem hochelastischen, stark verformbaren Werkstoff, z. B. Gummi, bestehen und stabförmig ausgebildet sind, daß die konkaven Ausnehmungen (4,7) in beiden Kupplungsteilen (2,5) den gleichen Durchmesser haben und daß der kleinste Abstand zwischen den Kupplungsteilen wesentlich kleiner als der Halbmesser der Kupplungselemente (8) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 153 954, 671296; schweizerische Patentschrift Nr. 227 654; USA.-Patentschrift Nr. 2 560 958.