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Elastische Kupplung Die vorliegende Erfindung bezieht sich-auf elastische
Kupplungen in der Art von Klauenkupplungen mit zwischen den wechselstUndig den beiden
Kupplungshälften zugehörenden Klauen angeordneten elastischen Zwischenstücken. Die
elastischen Zwischenstücke die ser Kupplungen werden auf Druck beansprucht, während
sie das Drehmoment von den Klauen einer Kupplungshälfte zu den Klauen der anderen
Kupplungshälfte übertragen, wobei sicn die Kupplungshälftnn entsprehend dem Maß
der Zusammendrückung der Zwischenstücke relativ zueinander verdrehen. Das Maß der
Winkeldrehung der Kupplungshälften relativ zueinander in Abhängigkeit vom übertragenen
Drehmoment bestimmt wesentlich die Charakteristik der Kupplung. Damit diese Kupplungen
Drehschwingungen dämpfen können, müssen also die Zwischenstücke unter der vom Drehmoment
her sich ergebenden Kraft einen bestimmten Verformungsweg zulassen. Hierbei ist
die Bemessung der Klauen und die Bemessung der Zwischenstücke optimal aufeinander
abzustimmen und es hat sich gezeigt, daß eine ausreichende Drehelastizität zur Dämpfung
von Drehschwingungen von Klauenkupplungen mit elastischen Zwischenstücken schwerlich
zu erreichen ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Dämpfung von
Drehschwingungen oftmals von Kupplungen verlangt wird, die nur in einer Drehrichtung
betrieben werden. In Abkehr von der bisher üblichen symmetrischen Ausbildung der
Klauenkupplungen mit elastischen Zwischengliedern mit gleichbleibender Bemessung
der Zwischenstücke in Bezug auf die Druck- bzw. Drehrichtung wird erfindungsgemäß
eine asymmetrische Ausbildung vorgeschlagen, bei der in Wechsel folge Zwischenstücke
mit großer und geringer Bemessung in Bezug auf die Drehrichtung angeordnet sind.
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Da die Kupplung nicht nur der Dämpfung der Drehschwingungen, sondern
auch zum Ausgleich radialen, axialen und winkligen Versatzes der miteinander zu
kuppelnden Wellen dienen muß, empfiehlt es sich, und darin liegt ein weiteres Merkmal
der Erfindung, die Zwischenstücke so zu bemessen, daß diese im Verhältnis 5 (=große
Bemessung)
zu 1 (=geringe Bemessung) stehen.
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Mit der änderung der Bemessung der Zwischenstücke ändert sich aber
auch deren als Formfaktor bezeichnetes Verhältnis von belasteter zu unbelasteter
Oberfläche und mit geringer werdendem Formfaktor wird die Kupplung weicher, das
Vermögen zur Dämpfung von Drehschwingungen nimmt ab und unter Umständen neigen die
Zwischenstücke zum Ausknicken. Um dem entgegenzuwirken, wird gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Zwischenstücke großer Bemessung in Dreh-
bzw. Druckrichtung in an sich bekannter Weise aus zwei oder mehr elastischen Schichten
mit zwischen den Schichten angeordneten, durch Klebung oder Vulkanisation mit den
elastischen Schichten verbundenen Lamellen aus vergleichsweise unelastischem Werkstoff
aufzubauen. Durch den Schichtenaurbau ist für jede elastische Schicht der ihr eigene
FormfaKtor bestimmend.
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Um den Zwischenstücken eine Stütze an dem sie nach außen stützen den
und sie umfangenden Ring zu geben und um ein leichtes Gleiten der Zwischenstücke
an diesem Außenring zu gewährleisten, Können gemäß einem weiteren Merkmal die Lamellen
der in Schichten aufgebauten Zwischenstücke an ihren nach außen weisenden Schmalseiten
mit Gleitschuhen bestückt sein, mit denen sie sich an dem Außenring abstützen.
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Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1A und iB ein Ausführungsbeispiel,
wobei die Figur 1A einen Axialschnitt nach der in Figur iB angezeigten Schnittlinie
A-A und die Figur 1B einen in einer Radialebene verlaufenden Schnitt, wie ihn die
Linie B-B in Figur TA anzeigt, darstellt.
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Entsprechend ist in den Figuren 2A und 2B ein zweites Ausführungsbeispiel
und in den Figuren 3A und 5B ein drittes Ausführungsbeispiel gezeigt. Alle Figuren
sind jeweils nur in einer Hälfte dargestellt.
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Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1A und 1B sind die Kupplungshälften
mit 1 und 2 bezeichnet. Auf den einander zugeordneten Stirnseiten der Kupplungshälften
1 und 2 ständig sind im Wechsel
der Kupplungshälfte 1 zugeordnete
Klauen 3 und der Kupplungshälfte 2 zugeordnete Klauen 4 angeordnet. Zwischen je
einer Kaue 3 und je einer Klaue 4 sind Zwischenstücke 5 und 6 angeordnet. In Drehrichtung
bzw. Druckrichtung gesehen, weisen die Zwischenstücke 5 eine große Bemessung und
die ZwischenstUcke ó eine geringe 5-messung auf und zwar sind die Zwischenstücke
5 und 6 so zwischen die Klauen 5 der Kupplangshälfte 1 und die Klauen 4 der Kupplungshälfte
2 gesetzt, daß bei der angenommenen Drehrichtung D die Zwischenstücke großer Bemessung
5 bei der Drehmomentübertragung auf Druck beansprucht sind, das heißt, daß die Kupplungshälfte
2 mit ihren Klauen 4 als die treibende Seite und die Kupplungshälfte 1 mit den Klauen
3 als die getriebene Seite eingesetzt sind. Untereinander sind die Zwischenstücke
5 und 6 durch einen Ring 7 miteinander verbunden und im Bereich der Zwischenstücke
5 sind Rippen 5a und im Bereich der Zwischenstücke 6 sind Rippen 6a vorgesehen.
Diese Rippen 5a und 6a stützen die Zwischenstücke 5 und 6 gegen die ringförmige
Kappe 8 ab, die mittels Schrauben 9 mit der Kupplungshälfte 1 lösbar verbunden ist.
Der Ring 7 ist mindestens einmal geschlitzt, damit er mitsamt den angeformten Druckstücken
5 und 6 nach dem Lösen der Schrauben 9 und dem axialen Abziehen der Kappe 8 ausgewechselt
werden kann, ohne daß die Kupplungshälften 1 und 2 axial voneinander entfernt zu
werden brauchen.
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Eine abgewandelte Ausführungsform ist in der rechten Hälfte der Figur
1B dargestellt. In dieser Ausführungsform sind die Zwischenstücke 10 großer Bemessung
aus Je zwei Schichten 10a und 1Ob aus Gummi und je einer Lamelle 11 aus Stahlblech.
zusammengesetzt, wozu die Schichten 10a und 1Ob an die Lamellen 11 anvulkanisiert
sind.
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Auf die nach außen weisenden Schmalseiten der Lamellen 11 sind Gleitschuhe
12 aus einem geeigneten Werkstoff aufgesetzt. Uber die Gleitschuhe 12 stützen sich
die Lamellen 11 und damit die Schichten 10a und 1Ob nach außen gegen die Kappe 8
ab, während im Bereich der Zwischenstücke 13 geringer Bemessung Stützrippen 13b
vorgesehen sind. Verbunden sind die Zwischenstücke 10 und 13 durch einen geschlitzten
Ring 14.
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Bei dem in den Figuren 2A und 2B dargestellten Ausführungsbeispiel
bezeichnen 15 und 16 zwei Kupplungshälften. Die Kupplungshälfte 15 ist auf ihrer
der Kupplungshälfte 16 zugekehrten Stirnseite mit Klauen 17 versehen, während die
Kupplungshälfte 16 an ihrer der Kupplungshälfte 15 zugekehrten Stirnseite mit Ausnehmungen
18 versehen ist, so daß die zwischen den Ausnehmungen 18 verbeibenden Stege Klauen
19 der Kupplungshälfte 16 bilden. Diese Klauen (Stege) 19 sind auf einem Kreisbogen
von einem Schlitz 20 durchbrochen.
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In den in den Ausnehmungen 18 zwischen je einer Klaue 17 der einen
Kupplungshälfte 15 und den benachbarten Klauen 19 der anderen Kupplungshälfte 16
verbleibenden Zwischenräumen befinden sich Zwischenstücke 21 großer Bemessung und
Zwischenstücke 22 geringer Bemessung in Druck- bzw. Drehrichtung. Die Zwischenstücke
21 und 22 sind in Wechselfolge so angeordnet, daß jeweils ein Zwischenstück 21 großer
Bemessung bei einer bestimmten Drehrichtung gedrückt wird, was im Ausführungsbeispiel
bei der angenommenen Drehrichtung D für die Zwischenstücke 21 der Fall ist, wenn
die Kupplungshälfte 15 mit den Klauen 17 der treibende und die Kupplungshälfte 16
mit den Klauen 19 der getriebenen Seite zugeordnet ist.
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Jeweils ein Zwischenstück 21 großer Bemessung und ein Zwischenstück
22 geringer Bemessung sind mit einem Steg 25 einstückig ausgebildet, also durch
einen Steg miteinander verbunden. Durch die Stege 23, die von den Schlitzen 20 in
den Klauen 19 der Kupplungshälfte 16 aufgenommen werden, sind die Zwischenstücke
21 und 22 in ihrer Lage gehalten, auch wenn die Kupplungshälfte 15 mit ihren Klauen
16 noch nicht eingeschoben ist.
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Im dritten Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren 3A und 5B dargestellt
ist, sind die einander gleichenden Kupplungshälften mit 25 und 26 bezeichnet, wobei
die Klauen 27 der Kupplungshälfte 25 und die Klauen 28 der Kupplungshälfte 26 zugehören.
Die Zwischenstücke großer Bemessung sind mit 29 und die Zwischenstücke geringer
Bemessung mit 30 bezeichnet. Ein Ring 31, der einstückig mit den Zwischenstücken
29 und 30 ausgeführt ist, verbindet die Zwischenstücke 29 und 30 miteinander und
hält die Zwischenstücke 29 und 30 in ihrer Lage, so lange die Kupplungshälften 25
und 26 mit ihren Klauen 27 und 28 noch nicht miteinander in Eingriff gebracht sind.
In diesem Ausführungsbeispiel ist bei der angenommenen Drehrichtung
D
und dem dargestellten Einbau der Zwischenstücke 29 und 30 die mit 25 bezeichnete
Kupplungshälfte der treibenden Seite und die mit 26 bezeichriete Kupplungshälfte
der getriebenen Seite zugeordnet.
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Falls keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind, können die Kupplungen
für eine entgegengesetzte Drehrichtung verwendet werden, indem lediglich die Zwischenstücke
großer und geringer Bemessung vertauscht eingebaut werden. Dies ist ein Vorteil
für die Lagerhaltung von Ersatzteilen, zumal die Kupplungshälften der erfindungsgemäßen
Kupplungen den herkömmlichen Kupplungen gänzlich entsprechen können, wenn die Zwischenstücke
der herkömmlichen Kupplungen eine untereinander gleiche, im Verhältnis zu der Bemessung
der Zwischenstücke gemäß der Erfindung mittlere Bemessung aufweisen. Es erfordert
dies aber eine besondere Aufmerksamkeit bei der Montage der Zwischenglieder. Zum
Ausschluß von Montagefehlern empfehlen sich daher besondere Vorkehrungen, die den
Einbau der Zwischenglieder stets nur in bestimmter Anordnung unverwechselbar gestalten,
wie dies in dem Figuren 1A und 1B dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Es ist hier der Ring 7 mit asymmetrischen Innenwulsten 35 versehen, die sich jeweils
in dem Bereich der Klauen 3 der mit der Kappe 8 versehenen Kupplungshälfte 1 erstrecken
und die Klauen 3 haben entsprechende Ausnehmungen zur Aufnahme der Wülste 55.
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Eine verkehrte Montage der Zwischenstücke wird somit ausgeschlossen.
Die Wülste 35 haben darüberhinaus noch den Vorteil, daß sie die Zwischenstücke auch
in axialer Richtung gegenüber der Kupplungshälfte 1 festlegen. Vorkehrungen entsprechender
Art lassen sich auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen treffen. Im Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 2A und 2B bestünde die Möglichkeit, den Schlitz 20 mit geringerer
Tiefe wie die Ausnehmung 18 auszuführen, bei entsprechender einseitiger Ausbildung
des Steges 25. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3A und 3B könnte der Ring
31 einseitig geschmälert und die Stirnfläche der einen Kupplungshälfte entsprechend
bis in den Bereich des Ringes 51 vorgezogen werden.