DE1625785A1 - Kupplung - Google Patents

Description

Metalastik Ltd., Evington Valley JRoad, Leicester, Großbritannien

Kupplung

Die Erfindung betrifft flexible Kupplungen zur Übertragung von Drehmomenten, die insbesondere, aber nicht ausschließlich, für den Schiffsantrieb im Zusammenwirken mit Verstell-Propellern, aber auch auf anderen technischen Gebieten Anwendung finden können.

Solche Kupplungen bestehen aus zwei Armkreuzen oder Flanschen, die an ihrem Umfang Anschläge aufweisen, die so angebracht sind, daß zwei in Umfangsrichtung benachbarte Anschläge jeweils nicht auf demselben Armkreuz oder .flansch liegen. Zwischen zwei benachbarten, ein faar bildenden Anschlägen befinden sich Gummifeder-Elemente, durch die das Drehmoment vom treibenden auf den getriebenen Teil allein infolge Kompression des Gummimaterials übertragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zu schaffen, die eine gute Flexi-

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bilität mindestens für die Übertragung des Drehmoments in einer Drehrichtung hat und die leicht und mit verhältnismäßig geringem Aufwand herzustellen ist. Weiterhin soll die Kupplung eine gleichförmige Steifigkeit mindestens für die Übertragung des Drehmoments in dieser einen ,Richtung haben.

Zur Lösung dieser Aufgabe enthält eine Kupplung der oben angegebenen Art in jeder Gummifeder mindestens eines Satzes, der zur Übertragung des Drehmoments in einer Drehrichtung dient, eine Anzahl ebener Zwischenplatten, und es ist eine Verankerungseinrichtung an einem der Armkreuze oder Planschen vorgesehen, um diese Zwischenplatten gegen radiale Bewegung aus der Kupplung herauszuhalten, wobei diese Verankerung mindestens eine begrenzte Bewegung der mittleren Zwischenplatte in Umfangsrichtung der Kupplung zuläßt.

Vorzugsweise enthält die Verankerung eine Gummifeder, die so angeordnet ist, daß sie eine?Bewegung der Zwischenplatte in radialer Richtung nach außen unter Kompression des Gummi materials Widerstand leistet und eine begrenzte Bewegung der Zwischenplatte in Umfangsrichtung der Kupplung bei Scherbeanspruchung in Querrichtung zuläßt.

Vorzugsweise ist die mittlere Zwischenplatte als Stabilisierungsplatte ausgebildet, die getrennt von der Gummifeder angeordnet ist, die zweiteilig ist; auf jeder Seite der Stabilisierungsplatte liegt ein Federteil. Das Drehmoment wird in der einen Richtung durch einen Federteil, der gegen

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die Zwischenplatte anliegt·, und in der anderen Kichtung durch den anderen-Federteil übertragen. Die Federteile haben keine Druckbeanspruehung, wenn die kupplung im Ruhezustand ist. '■/■"-..

Durch Verankerung der mittleren Zwischenplatte der Feder eines Satzes von Gummifedern, die .das Drehmoment in einer Drehrichtung übertragen, kann eine ausreichende Anzahl von Swischenplatten in die Feder eingebaut werden und die Fe- . der kann sp ausgelegt werden, daß sie eine ausreichende Länge in umfangs richtung der i-.upplung hat, damit die erforderliche F e>:ibiütät für den Antrieb in dieser Drehrichtung erhalten wird,, während jedoch keine seitliche Labilität der federn unter- der kombinierten Wirkung der Druckbeanspruchung und der "entrifurdkräfte im Betrieb der Kupplung.-."eingeführt wird. ^: - ."'. .... ' "- " . .'■■·"■"-'■"■"■

Ein Ausfühx'ungabeispiel dar Erfindung ist in der Zeichnung . dargestellt» ■ jSs seigt: -

Fig. Λ cine Ansicht der Kupplung gemäß der.Ur-

findung· in dichtung der ÄGhse,* '^:;_^y- -. _:."

■ ,Fig. 2 einen -Querschnitt in der Linie A-ä der

£ ig« Ί und ^T.~ '.. . -",. " ..."" ^; ." - ,„■Fig. J eine Ansicht in der Liiiie B-iä.-der:\Fig» 1,

Die: Eappiung besteht (vgl. Fig. Ί) aus z\iei gegossenen Ars:-. "kreuzen'"^©-. und "TI, von dsnen ,Jedes: vier im -gleichen Winkel*--■ abstand,''angeorAnete Ans-chläge ΊΊ bsv.*. 1:3 aufweist*.. ■ -..-·.

Jeder Anschlag "besteht aus in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Plattenpaaren 14-, die vom inneren Hingteil 15 nach außen abgehen* Zwischen den Platten 14· befinden sich die Augen 16, deren Löcher 18 zum Durchstecken der Befestigungsbolzen dienen, mittels welcher die Kupplung z.B. zwischen dem treibenden und dem getriebenen Flansch einer Wellenleitung od.dgl» angebracht wird*

Je zwei einander gegenüberliegende Anschlagplatten 14· liegen parallel zueinander und haben zwischen sich Gummifedern. Die Gummifedern sind in ,zwei Sätzen abwechselnd angeordnet. Die Federn 20 des einen Satzes übertragen das Drehmoment vom antreibenden Armkreuz 10 auf das getriebene Armkreuz 1Ί beim Vorwärtslauf (Pfeil 21) und die Federn des anderen Satzes das Drehmoment bei Rückwärtslauf.

Die Federn 22 bestehen aus einer Endplatte 24-, die mittels Bolzen an einer der Platten 14- befestigt ist, und aus vier Gummikissen 25 mit drei ebenen metallenen Zwischlagen 26, die mit dem Gummikissen durch Vulkanisation oder Klebung verbunden sind. Das Gummikissen 25, welches am weitesten .,;Von der j2ndplatte 24- entfernt ist,'hat eine ebene Fläche, welche gegen die andere Platte 14- anliegt, wodurch das Drehmoment beim fiückwärtslauf der Kupplung übertragen wird - und die ganze,Feder 22 in Kompression beansprucht ist. Beim : dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind die Federn 22 am Armkreuz 11 mittels Bolzen befestigt.

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Die Federn 20 sind zweiteilig. Die Federteile 30, y\. bestehen aus Endplatteh 33, die an den Platten 14 am Umfang der Kupplung mittels Bolzen befestigt sind, und aus Je vier Gummikissen 34- mit Je drei ebenen Metallzwischenlagen 35*

Die Gummikissen, die von den Platten 33 am weitesten entfernt sind, haben eine freie ebene Fläche, welche gegen die Seitenflächen der Stabilisierungsplatte 38 anstoßen-bzw, anliegen. Bei Vorwärtslauf ist die im ganzen mit 20 bezeichnete Feder durch Kompression beanspruchtα ^;

Eine der beiden Platten 14-, die das Fe der element 20 seitlich einsehließen, ist nach außen verlängert?: an diese Verlängerung schließt sich ein Arm 41 an, der als Verankerung für den Gummibefestigungsteil 4-2 dient. Dieser-besteht aus den Endplatten 43, zwei Gummikissen. 44- und der zwischen.^: diesen Gummikissen liegenden Zwischenplatte 45. Die Endplatten 4'} j die Gummikissen 44 und die Zwischehplatten 45 haben einen "cjiglich rechteckigen Querschnitt, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Die längere Xante dieser rechteckigen Teile liegt parallel zur Achse der Kupplung.

Die Gumiaibefestigungsteile 42 sind so am Arm 41 angebracht, daß die Zwischenplatten 45 und die Endplatteh 4j5 senkrecht zu den Stabilisierungsplatten 38 liegen. ^r

Die Stabilisierungsplatten 38 sind starr an den (in radialer Richtung)" innenliegenden Endplatten 43 der Gummibefesti-

gungsteile 42 "befestigt.

Beim Vorwärtslauf der Kupplung verdrehen sich die Ärmki'euze 10 und 11 im Verhältnis zueinander derart, daß das Armkreuz 10 sich, gegen den Uhrzeigersinn (in Fig. 1 betrachtet) zum Armkreuz 11 dreht, wie durch den Pfeil 21 angedeutet. Diese Verdrehung wird durch die Verformung der Federn 20 aufgenommen, die "bei Übertragung des Drehmoments zusammengedrückt werden und so das Drehmoment bei Vorwärtslauf übertragen» Die Federteile 30 und 31 werden mit ReibungsSchluß gegen die zwischen ihnen liegenden Stabilisierungsplatten 38 gedrückt. Gleichzeitig bewegen sich die freien Seitenflächen der Federn 22 aus 'der Lage, in welcher sie die ihnen benachbarten Anschlagplatten 14 berühren.

Mit Zunahme der Drehzahl der Kupplung haben die inneren Enden der'Federteile 3>0 und 31 die Tendenz, sich unter der Wirkung der Fliehkraft radial nach außen zu bewegen. Außerdem besteht bei Zunahme des übertragenden Drehmoments die 'iendenz, daß die Federn infolge Verringerung ihrer Schubsteifigkeit in Querrichtung in dieser Richtung in zunehmendem Maße labil werden. Bei Annäherung an den üöchstwert der Druckbeanspruchung kann die Federkennung degressiv verlaufen. Diesen Tendenzen wird jedoch durch die Stabilisierungsplatte 38 entgegengewirkt., die gegen nach außen gerichtete radiale Kräfte durch den Gummibefestigungsteil 42 ist. Der Gummibefestigungsteil widersteht auswärts gerichteten radialen Bewegungen der Stabi-

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lisierungsplatteunter ZusaTniriendrückung der Gummikissen 44. Dadurch wird eine nach außen verlaufende Bewegung der Stabilisierungsplatte- 38 in radialer Richtung praktisch vollständig verhindert, da der Gummi gegen Zusammendrückung verhältnismäßig steif ist, ' .

Die Befestigung der Stabilisierungsplatte 38 mittels des . Teils 42 läßt jedoch "begrenzte Bewegungen dieser Platte senkrecht zu ihrer Ebene, d.h. also in Umfangsrichtung der Kupplung, zu. Diese Bewegungen finden nur einen verhältnismäßig geringen Widerstand, da der Gummi des Befestigungsteils 42 in diesem Fall unter Scherung verformt wird. Die Stabilisiecungs-.platte 38 kann sich daher praktisch frei in Umfangsrichtung bewegen und der Auslenkung der Feder 20, die bei Vorwärtslauf der Kupplung (und, Übertragung eines Drehmoments) auf Kompression beansprucht ist. , ■

Beim Rückwärtslauf werden die Federn 22 beansprucht, deren "Verformung unter Zusammendrückung verursacht, daß ;die beiderseits der Stabilisierungsplatte 38 liegenden Federteile 30 und 31 den Kontakt mit der Stabilisierungsplatte verlieren.

Die Kupplung gemäß der Erfindung hat bei Vorwärtslauf und bei tiiickwärtslauf jeweils gleichförmige Steifigkeitscharakterist;iken. Die Steifigkeit bei Vorwärt si auf ist verhältnismässig niedrig verglichen mit der Steifigkeit bei Rückwärtslauf, und zwar wegen der geringeren Steifigkeitscharakteristik der tjnter Druck beanspruchten Feder 20, verglichen mit der Feder

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Die Armkreuze 10, 11 können aus einander gleichen Gußteilen spanabhebend Gearbeitet werden. Die Federn 20, 22 und die Gummibefestigungsteile 42 können handelsübliche Gummimetall-Teile gängiger bzw. vorrätiger Größen sein, bei denen der Gummi an die Metallteile durch Vulkanisation oder Klebung befestigt ist. Man erhält daher eine besonders wirtschaftliche Bauweise. Die Stabilisierungsplatten 38 können zusätzliche, durch Vulkanisation oder Hebung mit ihnen verbundene Gummikissen haben, die gegen einen oder beide Federteile 30, 31 der Feder 20 zum Anliegen kommen können.

Die Bohrungen 50, durch welche Befestigungsbolzen geführt werden können, dienen zur Befestigung der Armkreuze 10 und 11 aneinander während des Transports und beim Einbau der Kupplung in eine Kraftübertragung.

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Claims (3)

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1w Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten* bestehend aus einem Paar von Armkreuzen oder flanschartigen!teilen, von denen jedes Anschläge aufweist, die in Umfangsriehtung abwechselnd an dem einen bzw. an dem anderen Armkreuz öd.dgl. befestigt sind, und aus Gummifedern bzw, gummienthältenden Federn, die zwischen einander benachbarten Anschlägen angebracht sind und bei "Übertragung des Drehmoments vom treibenden auf den getriebenen Kupplungsteil unter --Kompression" des Gummimaterials beansprucht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gummifedern..(2O) mindestens eines Gummifeder-

Satzes eine Anzahl ebener, starrer Zwischenplatten (35, 38). aufweisen und ihnen Befestigungen (41, 42) zugeordnet sind, die an einem derbeiden Armkreuze (10, 1Ί) od. dgl. angebracht sind und die Zwischenplatten (38) gegen^ Bewegungen in radialer Richtung nach außen halten, wobei diese Befestigungen mindestens begrenzte Bewegungen der Zwischeiiplatten (38) in beiden Ümfangsrichtungen der Kupplung zulassen; ν .

2. Kupplung nach Anspruch Iy dadurch gekennzeiehnet,. daß als Befestigung der Zwischenplatte (38) eine leder (42) dient, ■ die so angeordnet ist, daß sie radial nach außen gerichteten

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Bewegungen der Zwischenplatte (38) unter Kompression des Gummis (44) und begrenzten Bewegungen der Zwiscfeenplatte (38) in Umfangsrichtung der Kupplung unter Scherbeanspruchung Widerstand leistet.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte, an welcher die Befestigung (42) an-* greift, als einevon der Gummifeder (20) getrennte Stabilisierüngsplatte (38) ausgebildet ist, und daß die Gummifeder (20)aus zwei Teilen (30, 31) besteht, die beiderseits der Stabilisierungsplatte (38) angeordnet sind und gegen diese Platte zum Anliegen kommen, wenn das Drehmoment in der einen Drehrichtung übertragen wird, während die Gummi* feder (20) im Stillstand der Kupplung frei von Druckbeanspruchung ist.

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