DE3119368C2 - Elastische Klauenkupplung - Google Patents

Abstract

Eine elastische Klauenkupplung hat zwei scheibenartige Kupplungshälften (10, 20) mit sich in Achsrichtung erstreckenden Klauen (11, 21), die wechselweise ineinander greifen. Zwischen den Klauen sind Kupplungselemente (30) eingesetzt, deren Grundform vorzugsweise ein Zylinder oder eine Tonne ist und die vorzugsweise zu einem Nockenring zusammengewachsen sind. Die elastischen Kupplungselemente (30) weisen - in Richtung der Kupplungsdrehachse gesehen - Abflachungen (32) auf, und zwar vorzugsweise in ihrem radial äußeren Bereich, also zwischen den äußeren Rändern der Kupplungsklauen (11, 21). Außerdem kann an jeder Stirnseite der einzelnen Kupplungselemente (30) eine konkave Vertiefung (33) vorgesehen werden. Durch diese Maßnahmen er reicht man eine Erhöhung der Lebensdauer der elastischen Kupplungselemente (30).

Description

PS 40 37 431 und der GB-PS 6 91 638. Die elastischen

Kupplungselemente sind dabei fest und unter Vorspannung in axialer bzw. tangentialer Richtung zwischen die

Die Erfindung geht aus von einer elastischen Klauen- 30 Stirnseiten der Kupplungshälften und die daran angekupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. ordneten Klauen eingespannt. Während des Betriebs

Solche elastisch KJauenkupplungen dienen zum Verbinden von zwei drehbarer. Maschinenteilen, vorzugs-

b)

daß ihre axiale Länge im radial äußeren Bereich kleiner ist als im radial inneren Bereich, an ihren den Scheibenflächen zugewandten Stirnseiten Vertiefungen (38) aufweisen.

weise Wellen. Hierbei kann die Kupplung gewisse, nie

unter der Wirkung eines Drehmomentes, und besonders bei Auftreten wechselnder Drehmomente, kommt es zu relativen Gleitvorgängen zwischen dem aus elastischem

ganz vermeidbare Montageurigenragkeiten ausglei- 35 Material bestehenden Kupplungselement und den

chen, z. B. Längs-, Quer- und/oder Winkelverlagerun- Stirnseiten der Kupplung. Dabei wird jeweils jedes

gen der beiden Weiien. Außerdem ist die Kupplung in ._....

der Lage, Drehschwingungen und Stöße zu dämpfen.

Diese Zwecke sollen erzielt werden, ohne daß die Kupp-

zweiie Glied des Kuppiungseiementes auf Druck in Umfangsrichtung belastet, wodurch noch eine zusätzliche Axialkraft ausgeübt wird. Das elastische Material

lung Axialkräfte auf die zu verbindenden Wellen ausübt 40 kann dabei nach keiner anderen Seite hin ausweichen Die Erfindung befaßt sich vorzugsweise, aber nicht außer in den radial äußeren Bereich, wo aber die stirnausschließlich, mit derjenigen Klauenkupplung, deren
elastische Elemente eine kreiszylindrische oder tonnen

artige Grundform aufweisen, bei denen also der Quer-

seitigen Klauen der Kupplungshälften nur einen engen Umfangsspalt freigeben. Somit kommt es zur Zermürbung des Materials im Inneren, gekoppelt mit Temperaschnitt der elastischen Elemente — in Richtung der 45 turerhöhung sowie hohen Zugspannungen an den radial Kupplungsachse gesehen — im wesentlichen kreisför- außen liegenden Umfangszonen zwischen den Klauen mig ist. Außerdem sind die elastischen Elemente in der der Kupplungshälften. Dadurch wird das Material durch Regel in ihrem radial inneren Bereich zu einem söge- innere Walkarbeit vorzeitig zerstört. Durch die allseitinannten Nockenring verbunden. _ge Einspannung des e'astischen Kupplungselementes ist

Die bekannte Kupplung hat sich im allgemeinen be- 50 ferner nur eine sehr steile Drehmomentkennlinie ohne währt. Man beobachtet jedoch in manchen Anwen- progressiven Anstieg möglich. Diese Nachteile werden dungsfällen, insbesondere bei hoher mechanischer Belastung, daß die elastischen Kupplungselemente verhältnismäßig rasch verschleißen und gegen neue ausgewechselt werden müssen. Aus der DE-AS 19 39 410 sind
Maßnahmen bekanntgeworden, durch die die Lebensdauer der elastischen Kupplungselemente erhöht wer

den soll. Man hat dort das Problem durch eine besondere Formgebung der Klauen der beiden Kupplungshälften zu lösen versucht.

In der DE-AS 19 39 410 ist angegeben, durch diese Gestaltung der Klauen erfolge keine nennenswerte Relativbewegung zwischen den Mantelflächen der elastischen Kupplungselemente und den gekrümmten Flan-

durch die erfindungsgemäße Gestaltung des elastischen Kupplungselementes vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene elastische Klauenkupplung dahingehend auszubilden, daß die elastischen Kupplungselemente eine verbesserte Lebensdauer aufweisen, selbst bei hoher Belastung der Kupplung.

Eine Erhöhung der Lebensdauer-Werte gegenüber dieser bekannten Bauform wird dadurch erzielt, daß gemäß der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Bauweise die Kupplungselemente auch noch an ihren den Scheibenflächen der beiden Kupplungshälften zu-

ken der Klauen. Folglich trete während des Betriebes 65 gewandten Stirnseiten Abschrägungen und Vcrtiefun-

zwischen diesen Teilen praktisch keinerlei Reibung auf. gen aufweisen.

Außerdem ist angegeben, der Werkstoff der elastischen Diese Maßnahme hat den zusätzlichen Effekt, daß die

Kupplungselemente könne nicht an den äußeren Ran- bisher bei hohen Belastungen auftretenden Axialkrilfic

deutlich vermindert werden können. Durch Wegnahme von Material an den genannten Stirnseiten wird anscheinend erreicht, daß die elastischen Kupplungselemente unter Belastung sich nicht mehr in axialer Richtung ausbauchen, so daß sie nicht mehr, oder jedenfalls in geringerem Maße als bisher Axialkräfte auf die Scheibenflächen der Kupplungshälften ausüben.

Obwohl gemäß der Erfindung an einer Stelle oder an mehreren Stellen jedes elastischen Kupplungselementes gegenüber Jen herkömmlichen Bauformen Material entfernt wird, bleibt die mechanische Belastbarkeit der Kupplung im wesentlichen unverändert Bei einigen Bauformen der Erfindung kann sich sogar eine höhere Belastbarkeit der Kupplung ergeben. In jedem Falle wird, wie schon erwähnt, die Lebensdauer der elastisehen Kupplungselemente deutlich verbessert Zugleich erreicht man in gewissen Grenzen eine Erhöhung der Drehnachgiebigkeit der Kupplung. Schließlich wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen das Gewicht der elastischen Kupplungselemente und damit der Materialaufwand vermindert

Ausführungsbeispieie der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Dan« zeigt

F i g. 1 eine elastische Klauenkupplung in, einem Längsschnitt nach Linie I-I der F i g. 2; F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie IMl der F i g. 1;

F i g. 3 bis 5 verschiedene einzelne Kupplungselemente, jeweils in einer Ansicht entsprechend der F i g. 2;

Fig.6 ein Längsschnitt nach der Linie Vl-VI der F i g. 5.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte elastische Klauenkupplung hat zwei Kupplungshälften 10 und 20. Die eine Kupplungshälfte 10 hat drei Klauen 11 und die Kupplungshälfte 20 drei entsprechende Klauen 21. Die Klauen 11, 21 erstrecken sich in axialer Richtung, von den einander zugekehrten Scheibenflächen der beiden Kuppiungshälften ΙΟ und 20, wobei sie wechselweise ineinandergreifen.

Die einander zugekehrten Flanken von zwei benachbarten Klauen 11,21 haben, in Richtung der Kupplungsdrehachse gesehen (Fig.2) die Form von Teilen eines Kreisbogens, im unbelasteten Zustand der Kupplung können die Mittelpunkte zweier benachbarter Kreisbogen-Flanken zusammenfallen. Jedoch sind auch hiervon abweichende Formen möglich.

Zwischen die Klauen ti, 21 sind sechs elastische Kupplungselemente 30 eingesetzt; deren Grundform ist gemäß F i g. 2 ein Kreiszylinder. Sie sind jedoch in ihrem radial inneren Bereich an einen Ring 31 angewachsen. Außerdem weisen sie in ihrem radial äußeren Bereich eine ebene Abflachung 32 auf. An den beiden Stirnseiten haben sie je eine konkave Vertiefung 33, sowie eine in F i g. 6 erkennbare Abschrägung.

Gemäß F i g. 3 kann die im radial äußeren Bereich vorgesehene Abflachung 34 anstelle einer flachen eine konvexe Form haben. Eine weitere Variante ist in den F i g. 5 und 6 dargestellt. Dort hat die radial außen angeordnete Abflachung 35 eine konkave Form.

Gemäß Fig.4 kann im tragenden Bereich je eine Abflachung 36 vorgesehen werden. Auch diese Abflachungen können unterschiedliche Formen aufweisen, ζ. B. eben, oder konvex oder konkav. Abflachungen dieser Art können zusätzlich zu den im radial äußeren Bereich angeordneten Abflachungen vorgesehen werden.

Gemäß F i g. 6 weisen die elastischen Kupplungselemente abgeschrägte Stirnseiten 37 auf. Diese Abschrägungen können, im Längsschnitt gesehen, eben sein (entsprechend F i g. 6) odir konvex oder konkav. Das in den F i g. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel hat zusätzlich zu den genannten Abschrägungen 37 noch konkave Vertiefungen 38, die den Vertiefungen 33 des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1 und 2 entsprechen.

Bei den dargestellten Ausführungsformen der elastischen Kupplungselemente ist von einer rein zylindrischen Grundform ausgegangen worden. Stattdessen kann aber auch eine tonnenartige (ballige) Grundform gewählt werden, oder man sieht an den beiden Enden der zylindrischen Grundform konische Verjüngungen vor.

Die Erfindung ist ferner anwendbar bei Querschnittsformen der elastischen Kupplungselemente, die von einem Kreis grundsätzlich abweichen. So kann das einzelne elastische Kupplungselement z. B. auch die Form eines Zahnes mit Evolventen-Flanken aufweisen. Wenn hierbei die Kupplungselemente wieder an einen Ring »angewachsen« sind, bilden sie insgesamt einen Zahnring.

Die Anzahl der elastischen Kupplungselemente und dementsprechend der Klauen kanr ,älbstverständlich abweichend von Fig.2 auch Weinet orer größer ais sechs sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elastische Klauenkupplung mit zwei scheibenartigen Kupplungshälften, deren einander zugewandte Scheibenflächen axial vorstehende Klauen aufweisen, die wechselweise ineinandergreifen, wobei zwischen je zwei einander gegenüberliegenden Flanken der Klauen ein elastisches Kupplungselement einge-

   dern der Klauen herausgequetscht werden oder zwischen den Rändern eingequetscht werden. Diese Angaben scheinen nach praktischen Erfahrungen nicht stets zutreffend zu sein. Zumindest scheinen die Lebensdauer-Werte der elastischen Kupplungselemente in manchen Anwendungsfällen bzw. Bauformen immer noch verbesserungsfähig zu sein.

   Die elastischen Kupplungselemente haben an ihrem Umfang gewisse Abflachungen, wie weiter unf<;n be

   setzt ist und wobei — in Ebenen quer zur Kupp- io schrieben ist Die Abflachungen können im radial äuße-

   lungsdrehachse gesehen — die Form der Flanken der Klauen im wesentlichen der konvex gewölbten Querschnittform der Flanken der elastischen Kupplungselemente entspricht, wobei die radial nach außen weisenden Flächen der elastischen Kupplungselemente im Vergleich zur Wölbung ihrer Flanken abgeflacht sind, dadurchgekennzeichnet, daß die Kupplungselemente (30)

   ren Bereich jedes elastischen Kupplungselementes vorgesehen werden, also dort, wo die Gefahr bestand, daß das Material des elastischen Kupplungselements zwischen den äußeren Rand am der Kupplungsklauen geauetscht wird. Anscheinend wird durch Wegnahme von Material die Spannung in dem genannten Bereich des elastischen Kupplungselementes vermindert Jedenfalls konnte in Versuchen eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer der elastischen Kupplungselemente festge-

   an ihren den Scheibenflächen zugewandten 20 stellt werden. Dieser Erfolg stellt sich ein unabhängig Stirnsejtiin Abschrägungen (37) aufweisen, so davon, ob die kreisbogenförmigen Flanken der Klauen

   im unbelasteten Zustand der Kupplung konzentrisch zu den elastischen Kupplungselementen angeordnet sind oder ob man die spezielle Klauenform gemäß DE-AS 19 39 410 wählt

   Bekannt sind Kupplungen dieser Gattung aus der US-