DE10253092A1 - Elastische Kupplung - Google Patents
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Abstract
Es wird eine elastische Kupplung angegeben, die mit zwei gegeneinander verdrehbaren und über Elastomerelemente ineinander greifenden Kupplungsteilen ausgerüstet ist. Dabei sind auf dem Außenrand des einen Kupplungsteiles eine Markierung und auf dem Außenrand des anderen Kupplungsteiles ein Anzeigenschild angebracht, die zur Bestimmung des Relativverdrehwinkels der Kupplungsteile dienen. Die Markierung und das Anzeigenschild auf den jeweiligen Kupplungsteilen sind zueinander mittig angeordnet, wobei die Markierung und das Anzeigenfeld an den Kupplungsspalt angrenzen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung mit zwei gegeneinander verdrehbaren und über Elastomerelemente ineinander greifenden Kupplungsteilen.
- Derartige elastische Kupplungen werden eingesetzt, um in einer Anlage Antriebsmotoren mit einer Arbeitsmaschine oder mit einem Getriebe zu verbinden. In einer Vielzahl von Anwendungen hat ein geplantes oder ungeplantes Stillsetzen des Antriebsmotors einen erheblichen Produktionsausfall in der Anlage mit entsprechend hohen Kosten zur Folge. Die Kupplungshersteller schreiben in ihren Betriebsanleitungen eine regelmäßige Inspektion vor, um den Verschleißzustand der Elastomerelemente in solchen Kupplungen zu prüfen und damit durch rechtzeitigen Austausch der Elastomerelemente einem ungeplanten Ausfall oder einem Stillstand der Anlage vorzubeugen.
- Neben dem Produktionsausfall bedeutet das Stillsetzen des Antriebsmotors zum Zwecke der Überprüfung des Verschleißzustandes der Elastomerelemente einen erheblichen Montageaufwand, da der Antriebsmotor gegen ein unbeabsichtigtes Einschalten gesichert und der – entsprechend einer amtlichen Maschinenrichtlinie zum Schutz vor rotierenden Bauteilen – vorgeschriebene Kupplungsschutz demontiert und nach der Verschleißmessung erneut montiert werden muss.
- Die üblicherweise zu erwartende Lebensdauer der Elastomerelemente liegt abhängig von der Anwendung zwischen drei und acht Jahren. Die Inspektion ist der Betriebsdauer entsprechend oder auch in festen zeitlichen Abständen, z. B. jährlich vorgeschrieben. Dabei wird bei stillstehendem Antrieb und stillstehender Kupplung das Verdrehspiel der Kupplung ermittelt, indem ein Kupplungsteil ohne Drehmoment bis zum Anschlag gedreht wird und auf beide Kupplungsteile eine Markierung aufgebracht wird. Durch Drehen des Kupplungsteiles in die entgegengesetzte Drehrichtung bis zum Anschlag wandern die Markierungen auseinander. Der Abstand der Markierungen ergibt als Sehnenmaß das Verdrehspiel, in das der Verschleiß der Elastomerelemente eingeht.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße elastische Kupplung so zu gestalten, dass die Messung des Verschleißzustandes der Elastomerelemente bei rotierender Kupplung möglich ist.
- Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elastischen Kupplung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Eine Markierung und ein Anzeigenschild auf den rotierenden Kupplungsteilen können durch geeignete Mittel, z. B. durch eine Stroboskoplampe mit stufenlos einstellbarer Blitzfrequenz, sichtbar gemacht werden. Wird die Blitzfrequenz der Stroboskoplampe mit der Drehzahl der Kupplung synchronisiert, so scheinen die Markierung und das Anzeigenschild für den Betrachter stillzustehen. Auf dem Anzeigenschild kann die sich aus dem Verdrehwinkel ergebende Relativverlagerung der Kupplungsteile entnommen werden. Die Relativverlagerung stellt die Summe aus montagebedingtem Fügespiel, aus elastischer Verformung der Elastomerelemente aufgrund der Drehmomentbelastung sowie aus dem Verschleiß an den Elastomerelementen dar. Damit kann der Verschleiß der Elastomerelemente ohne Stillstand des Antriebes über das während der Rotation der Kupplung sichtbare Anzeigenschild überwacht werden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine elastische Kupplung teils als Längsschnitt und teils in Seitenansicht; -
2 die Einzelheit Z nach1 und -
3 eine Kupplung mit Kupplungsschutz. - Die in
1 dargestellte elastische Kupplung ist eine elastische Nocken- oder Klauenkupplung. Sie besteht aus einem ersten Kupplungsteil2 , das mit der Welle1 eines Antriebsmotors verbunden ist, und aus einem zweiten Kupplungsteil4 , das mit der Welle3 einer Arbeitsmaschine verbunden ist. In dem ersten Kupplungsteil2 sind auf einem Kreisbogen mit Abstand voneinander mehrere Taschen angebracht, in die jeweils ein Elastomerelement5 eingespannt ist. Das zweite Kupplungsteil4 ist mit Nocken6 versehen, die jeweils in das erste Kupplungsteil2 in die Freiräume zwischen den Elastomerelementen5 eingreifen. - Die Drehmomentübertragung von der Motorwelle
1 auf die Arbeitsmaschinenwelle3 erfolgt über die Elastomerelemente5 und die Nocken6 . Dabei bestimmen die Elastomerelemente5 wesentlich die Übertragungseigenschaften der Kupplung. Zwischen den beiden Kupplungteilen2 ,4 verbleibt ein Kupplungsspalt7 . Durch die Elastomerelemente5 bedingt, weisen das erste Kupplungsteil2 und das zweite Kupplungsteil4 unter Drehmomentbelastung einen Relativverdrehwinkel zueinander auf, der u. a. am Kupplungsspalt7 sichtbar wird. Anstelle der beschriebenen elastischen Nockenkupplung können auch andere elastische Kupplungen eingesetzt werden, die ebenfalls Elastomerelemente enthalten, wie z, B. elastische Bolzen-, Wulst-, Scheiben- oder Zwischenringkupplungen. - Auf dem Außenrand des zweiten Kupplungsteiles
4 , der an den Kupplungsspalt7 angrenzt, ist eine Markierung8 angebracht. Mittig gegenüber der Markierung8 ist auf dem Außenrand des ersten Kupplungsteiles2 , der an den Kupplungsspalt7 angrenzt, ein Anzeigenschild9 befestigt. Die Markierung8 und das Anzeigenschild9 können beispielsweise durch Klebeetiketten, durch Gravieren, Lackieren oder durch ein ähnliches übliches Verfahren an den Kupplungsteilen2 ,4 angeordnet werden. - Bei einer Drehmomentbelastung bewirkt der Relativdrehwinkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil
2 ,4 eine Relativverlagerung der Markierung8 und des Anzeigenschildes9 zueinander. Die Relativverlagerung bildet die Summe aus montagebedingtem Fügespiel, aus elastischer Verformung der Elastomerelemente5 aufgrund der Drehmomentbelastung sowie aus dem Verschleiß an den Elastomerelementen5 ab. Die Stellung von Markierung8 und Anzeigenschild9 zueinander ist damit ein Maß für den Verschleißzustand der Elastomerelemente5 . - Das Anzeigenschild
9 besteht aus einer Skala, die bevorzugterweise eine Zahlen- oder Ziffernfolge10 enthält. Die Ziffer0 der Skala gibt die Stellung der Kupplungsteile2 ,4 zueinander im Stillstand der Kupplung wieder. Die Skala des Anzeigenschildes9 weist vorzugsweise auch mehrere Anzeigenfelder, z. B. ein mittiges Anzeigenfeld11 und zwei seitliche Anzeigenfelder12 auf. Dabei stellt das mittige Anzeigenfeld11 den zulässigen Bereich und die beiden seitlichen Anzeigenfelder12 den unzulässigen Bereich des Verschleißzustandes der Elastomerelelemente dar. Über die Zahlen- oder Ziffernfolge10 oder die Anzeigenfelder11 ,12 kann das Fortschreiten des Verschleißes über die Zeit aufgenommen und der Verschleißzustand quantifiziert werden. - Im Betrieb, das heißt bei mit nahezu konstanter Drehzahl rotierender Kupplung, wird die Stellung von Anzeigenschild
9 und Markierung8 über eine handelsübliche Stroboskoplampe mit stufenlos verstellbarer Blitzfrequenz sichtbar gemacht. Die Stroboskoplampe wird mit der Kupplung so kombiniert, dass der intermittierende Strahl der Stroboskoplampe auf die Markierung8 und das Anzeigenschild9 gerichtet ist. Mit Hilfe einer Mess- und Regeleinheit werden die Drehzahl der Kupplung und die Blitzfrequenz der Stroboskoplampe gemessen und miteinander verglichen. Die Blitzfrequenz der Stroboskoplampe wird so eingestellt, dass diese mit der Drehzahl der Kupplung synchronisiert wird. - Gemäß der amtlichen Maschinenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft ist die Kupplung in einem radialem Abstand von einem rohrförmigen Kupplungsschutz zu umgeben. Der Kupplungsschutz
13 ist mit Inspektionsöffungen14 versehen, die den Lichteinfall der Stroboskoplampe15 auf die Markierung8 und das Anzeigenschild9 ermöglichen. Weitere dazu versetzte Inspektionsöffnungen14 erlauben die Stellung von Markierung8 und Anzeigenschild9 abzulesen. Damit entfällt die sonst übliche Demontage und anschließende Montage des Kupplungsschutzes.
Claims (4)
- Elastische Kupplung mit zwei gegeneinander verdrehbaren und über Elastomerelemente (
5 ) ineinander greifenden Kupplungsteilen (2 ,4 ), dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Außenrand des einen Kupplungsteiles (4 ) eine Markierung (8 ) und auf dem Außenrand des anderen Kupplungsteiles (2 ) ein Anzeigenschild (9 ) zur Bestimmung des Relativverdrehwinkels der Kupplungsteile (2 ,4 ) angebracht ist, dass die Markierung (8 ) und das Anzeigenschild (9 ) auf den Kupplungsteilen (2 ,4 ) zueinander mittig angeordnet sind und dass die Markierung (8 ) und das Anzeigenfeld (9 ) an den Kupplungsspalt (7 ) angrenzen. - Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigenschild (
9 ) aus einer Skala besteht, die den sich aus dem Relativverdrehwinkel ergebenden aktuellen den maximal zulässigen und den unzulässigen Bereich als Maß für den Verschleiß der Elastomerelemente (5 ) angibt. - Elastische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile (
2 ,4 ) in einem radialen Abstand von einem rohrförmigen Kupplungsschutz umgeben sind, der mit Öffnungen in dem Bereich versehen ist, der von der Markierung (8 ) und dem Anzeigenschild (9 ) während der Rotation der Kupplung bestrichen wird. - Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung mit einer ortsfest angeordneten Stroboskoplampe kombiniert ist, deren intermittierender Strahl auf die Markierung (
8 ) und das Anzeigenschild (9 ) gerichtet ist und deren Blitzfrequenz mit der Drehzahl der Kupplung synchronisiert ist.
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