DE2363956C3 - Elastische Wellenkupplung - Google Patents
Elastische WellenkupplungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/70—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged in holes in one coupling part and surrounding pins on the other coupling part
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/221—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being located in sockets in one of the coupling parts
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Description
Zur ObertriLgung von Drehmomenten zwischen zwei
Wellen, die einen geringen Winkel einschließen, benötigt man Kupplungen, die in der Lage sind, jenen
Winkel auszugleichen.
Die bekannten Hülsenfederkupplungen, bestehend aus einer mit dem Ende der einen Welle verbundenen
Nabe und einem darüber angeordneten, mit dem Ende der anderen Welle verbundenen Außenring und in
Hohlräumen zwischen Nabe und Außenring angeordneten Hülsenfedern, sind in der Lage, diese Aufgabe zu
erfüllen. Hülsenfederkupplungen der vorgenannten Art sind aus mehreren Veröffentlichungen bekannt. Der
»Kupplungsatlas«, erschienen im AGT-Verlag Ludwigsburg, Abb. 3.1.7-1, beschreibt ein. solche Kupplung. Die
Hülsenfedern sind bei dieser Kupplung vorspannungslos eingebaut. Im Innern der H isen ist ein Bolzen
angeordnet, der eine übergroße Deformation der Hülsen unter der Wirkung des zu übertragenden
Drehmoments verhindert. Da der Durchmesser der Bolzen kleiner als der Innendurchmesser der Hülsen ist,
weist die Kupplung eine, wenn auch in Grenzen gehaltene, Verdrehungsmöglichkeit zwischen den
Kupplungsteilen auf. Ähnliche Überlegungen gelten für Hülsenfederkupplungen. bei denen die erwähnten
Bolzen fehlen. Solche Hülsenfederkupplungen sind aus der DEOS 19 58 129 bekanntgeworden. Kupplungen,
die anstelle von Federhülsen elastische Körper aus Gummi oder dgl. /wischen Nabe und Außenring
enthalten (FR-PS 11 79 878). lassen ebenfalls erhebliche
Verdrehungen zwischen den Kupplungsteilen zu.
Bei den aus den zuvor genannten Veröffentlichungen bekannten Kupplungen ist außerdem zwischen der
Nabe und dem Außenring ein Spalt vorhanden, der bei radial angreifender Belastung der Kupplung zu einem
Achsversatz der Wellen führen kann. Sofern ein solcher ausgeschlossen werden soll, müssen die Stege zwischen
den die Federn teilweise aufnehmenden Ausnehmungen an der Nabe bis an den Außenring reichen und zur
Ermöglichung der erwähnten Winkelabweichung zwischen den Wellen sphärisch geschliffen sein. Kupplungen dieser Art sind beispielsweise aus dem erwähnten
»Kupplungsatlas«, Abb. 3.1.6-2, und aus den US-PS 28 58 682 und 28 40 999 bekannt.
Kupplungen der erstgenannten Art mit einem radialen Spiel zwischen getriebenem Kupplungsteil und
treibendem Kupplungsteil weisen den Nachteil auf, daß innerhalb der Kupplung nur wenige der kraftübertragenden Elemente, seien es massive Zylinder oder
Tonnen, seien es Federringe oder Schraubenfedern, an der Kraftübertragung teilnehmen, wenn das eine
Kupplungsteil mit einem unsymmetrisch angreifenden Drehmoment belastet ist, wie es beispielsweise an einer
Kabeltrommel, die an einer Seite durch die Kupplung gelagert wird, der Fall ist Auch bei Kupplungen der
zweitgenannten Art, die anfänglich kein radiales Spiel zwischen getriebenem und treibendem Kupplungsteil
zeigen, stellt sich aufgrund von Abnutzungserscheinun
gen an den stützenden Teilen der Kupplung dt* gleiche
Zustand ein. Alles was zu derartigen Kupplungen an vorteilhaften Eigenschaften zu sagen ist, gilt nur für eine
neue, noch spielfrei arbeitende Kupplung. Hat aber aufgrund natürlicher Abnützung ein gewisses radiales
Spiel eingesetzt, dann ist damit zugleich die Selbstzerstörung der Kupplung eingeleitet, denn das Drehmoment wird nicht von allen Kraftübertragungselementen
gleichmäßig aufgenommen, sondern einige derselben sind abwechselnd stets stärker, andere stet? weniger
belastet, d. h. die stärker belasteten können sogar
überlastet werden, was zu verstärkter Abnutzung führt.
beschriebenen Art so auszugestalten, daß sie trotz der
nicht zu vermeidenden natürlichen Abnutzung an den
tragenden Teilen eine gegenüber den bekannten Kupplungen verlängerte Lebensdauer aufweist
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst
Selbst wenn bei der erfindungsgemäßen Kupplung ein radiales Spiel zwischen getriebenem und treibendem
Kupplungsteil auftritt wird das Drehmoment nach wie vor von allen Hülsen übertragen, und zwar in
gleichmäßiger Aufteilung, denn die Hülsen spreizen
sich, wenn sie aufgrund des Spiels zwischen den
rotierenden Teilen mehr Raum bekommen, liegen also nach wie vor an den Wandungen der Ausnehmungen
kraftschlüssig an. Die Federn sollten daher ausreichend steif sein, daß sie unter dem normalerweise zu
übertragenden Drehmoment nirht einfedern. Die erfindungsgemäße Kupplung überträgt daher das
Drehmoment weitgehend drehstar:.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben durchaus überraschende Wirkungen, denn durch einfaches Vor
spannen der Hülsenfedern vor dem Einbau wird die
beachtliche Lebensdauerverlängerung der Kupplung erreicht, obgleich man an sich erwarten sollte, daß
aufgrund der größeren Belastung, der die Wandungen der Ausnehmungen durch die Vorspannung der
so Federhülsen unterworfen sind, die Lebensdauer abnimmt, zumal die Federhülsen, um einen Winkel
zwischen den gekuppelten Wellen zu ermöglichen, tonnenförmig geschliffen sind und daher in den
Ausnehmungen nicht starr festliegen, sondern Taumel
bewegungen ausführen, wenn die gekuppelten Wellen
besagten Winkel einschließen.
Zur Versteifung der Hülsenfedern kann man in deren
Innerem kleinere Federhülsen anordnen, die einen Längsschlitz aufweisen.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungs
beispiel näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 eine Stirnansicht einer Kupplung,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-Il von Fig. I
und
Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie IH-III in
Fig.l.
Die dargestellte Kupplung weist als Kupplungsteil
eine Nabe IO und einen Außenring 12 auf. An der Nabe
10 sind nach außen gerichtete Stege 16 und am Außenring sind nach innen gerichtete Stege 14
ausgebildet Die Flanken der Stege 14 und 16 sind so gestaltet daß die zwischen den Stegen 14 und 16 jeweils
ausgebildeten Zwischenräume zur Aufnahme von HOlsenfedern zylindrisch sind.
Die Hülsen 20 bestehen aus legiertem Federstahl hoher Qualität und sind gehärtet und angelassen bis zu
einer Zugfestigkeit von beispielsweise 180 kp/mm2. Jede
Hülse 20 ist tonnenförmig präzisionsgeschliffen und poliert
Die Stirnfläche 15 jedes Steges 14 am Außenring 12 ist teilzylindrisch ausgebildet mit einem Krümmungsmittelpunkt der auf der gemeinsamen Längsachse 21
der Kupplungsteile 10 und 12 liegt. Die Stirnfläche 17 jedes Steges 16 an der Nabe 10 ist sphärisch ausgebildet
mit einem Krümmungsmittelpunkt 23, der auf der Längsachse 21 der Nabe 10 liegt. Die Stirnflächen 15
und 17 der Stege 14 und 16 gleiten aufeinander.
Jede Hülse 20 weist einen Längsschlitz 22 auf und befindet sich in zusammengedrücktem Zustand in dem
Zwischenraum zwischen den Stegen 14 und 16.
Alle Hülsen 20 mit Ausnahme von sechs Hülsen weisen im Innern eine kleinere Innenhülse 24 aus
Federstahl auf, die ebenfalls mit einem Längsschlitz 26 versehen und in zusammengedrücktem Zustand eingesetzt
ist
Am Außenring 12 sind seitlich der Stege 14 zwei Ringe 30 und 32 angeordnet Der Abstand dieser Ringe ίο
30 und 32 ist größer als die Breite der Stege 16 an der Nabe 10. Die Ringe 30 und 32 werden durch sechs
Schrauben 34 festgehalten, die den einen Ring 30 durchdringen und in Gewindelöcher im zweiten Ring 32
eingeschraubt sind. Die Schrauben 34 verlaufen dabei
jeweils durch eine derjenigen Federhülsen 20, die keine Innenhülse aufweisen. Der Durchmesser der Schrauben
34 ist geringer als der Innendurchmesser der Federhülsen 20, so daß zwischen beiden ein Spalt 36 verbleibt.
Die beiden Ringe 30 und 32 sichern die Federhülsen 20 in den zylindrischen Ausnehmungen ?wisehen den
Kupplungsteilen 10 und 12.
Die erfindungsgemäße Kupplung ist besonders für den Einsatz an der Kabeltrommel eines Krans gedacht.
Wenn eine Last vom Krankabel an dem Außenring 12 angreift, dann wird auf die Kupplung eine Drehmoment-
und Scherkraftbelasiung ausgeübt Die Federhüisen 20
und gegebenenfalls die Innenhülsen 24 übertragen die Drehmomentlasten von dem Außenring 12 auf die Nabe
10 und werden dabei einer Kompressionsbelastung ausgesetzt. Zu gleicher Zeit gestattet die Tonnenform
der Federhülsen 20 ein leichtes Verkanten der Kupplungsteile 10 und 12 gegeneinander, ohne daß
dabei die Möglichkeit der Drehmomentübertragung verlorengeht Die Tonnenform der Federhülsen 20
ermöglicht die Anpassung an die Winkelabweichung zwischen den Achsen der Kupplungsteile 10 und 12.
Scherbelastungen werden durch die unmittelbare Berührung der Stirnflächen 15 und 17 der Stege 14 und
16 übertragen, soweit dies praktisch uijter Berücksichtigung
der Einstellgenauigkeit des Versctileißzustandes und der Winkelstellung der Kupplungsteile möglich ist
und es besteht ferner die Möglichkeit daß eit. sehr kleiner Teil der Scherbelastungen ebenfalls durch die
Federhüisen 20 und gegebenenfalls die Innenhülsen 24 aufgenommen wird. In jedem Falle sichern die
Federhülsen 20 und gegebenenfalls die Innenhülsen 24 eine sehr gute Verteilung der auf den Drehmomentbelastungen
beruhenden Kräfte unabhängig vom Einfluß der Scherbelastungen.
Die beiden Kupplungsteile 10 und 12 können sich um etwa 1° 30' gegeneinander verkanten. Unner Einsatz der
Erfindung sind Kupplungen mit Drehmornentbereichen von 600 bis 50 000 mkp und eine Scherbelastung von
2000 bis 50 000 kp unschwierig realisierbar.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Elastische Wellenkupplung mit einer Nabe, die mit der einen Welle verbindbar ist und einem diese umgebenden Außenring, der mit der anderen Welle verbindbar ist, sowie mehreren geschlitzten Federhülsen, die einzeln in einer entsprechenden Anzahl von achsparallelen zylindrischen Bohrungen angeordnet sind, die sich je zur Hälfte in der Nabe und im Außenring befinden, wobei die Stirnflächen der Stege zwischen den Halbzylinder-Bohrungen der Nabe als Kugelkappen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (20) im Mittenbereich einen größeren Außendurchmesser als an den Endbereichen aufweisen und in vorgespanntem Zustand in die Bohrungen eingesetzt sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB90373*[A GB1444012A (en) | 1973-01-06 | 1973-01-06 | Coupling |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2363956A1 DE2363956A1 (de) | 1974-07-11 |
DE2363956B2 DE2363956B2 (de) | 1978-08-10 |
DE2363956C3 true DE2363956C3 (de) | 1979-04-05 |
Family
ID=9712518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2363956A Expired DE2363956C3 (de) | 1973-01-06 | 1973-12-21 | Elastische Wellenkupplung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2363956C3 (de) |
ES (1) | ES422048A1 (de) |
GB (1) | GB1444012A (de) |
IN (1) | IN140629B (de) |
-
1973
- 1973-01-06 GB GB90373*[A patent/GB1444012A/en not_active Expired
- 1973-12-21 DE DE2363956A patent/DE2363956C3/de not_active Expired
-
1974
- 1974-01-04 IN IN23/CAL/74A patent/IN140629B/en unknown
- 1974-01-05 ES ES422048A patent/ES422048A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES422048A1 (es) | 1976-05-01 |
GB1444012A (en) | 1976-07-28 |
DE2363956A1 (de) | 1974-07-11 |
IN140629B (de) | 1976-12-11 |
DE2363956B2 (de) | 1978-08-10 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
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