DE671296C - Elastische, mit zylindrischen Federkoerpern ausgeruestete Kupplung - Google Patents
Elastische, mit zylindrischen Federkoerpern ausgeruestete KupplungInfo
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- DE671296C DE671296C DEL89595D DEL0089595D DE671296C DE 671296 C DE671296 C DE 671296C DE L89595 D DEL89595 D DE L89595D DE L0089595 D DEL0089595 D DE L0089595D DE 671296 C DE671296 C DE 671296C
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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
- F16D3/56—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 metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine elastische, mit zylindrischen Federkörpern ausgerüstete
Kupplung, bei der die Federkörper in einander gegenüberliegenden Auskehlungen axial
liegend angeordnet sind. Derartige elastische Kupplungen sind in der Weise bekanntgeworden,
daß die Federn in zylindrischen Bohrungen liegen, die die Federringe eng umschließen. Die Federkräfte werden hierbei
• ο in Umfangsrichtung übertragen, so daß der
Verdrehungsbogen zwischen dem inneren und dem äußeren Kupplungsring nur so groß sein
kann wie die Zusammendrückung der Feder. Mit derartigen Kupplungen kann also nur ein
kleiner Verdrehungswinkel erzielt werden. Die Stoßenergie, die die Kupplung aufnehmen
kann, ist also gering. Außerdem wächst der Verdrehungswinkel proportional zu dem
übertragenen Drehmoment. Eine Kupplung mit derartigem Verhalten ist bekanntlich nicht frei von Eigenschwingungen.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Kupplung der eingangs erwähnten Art so zu
gestalten, daß sie eine hohe Stoßenergie elastisch aufnehmen kann und frei von Eigenschwingungen
ist. Diese Forderungen sind immer an Kupplungen zu stellen, die im Betrieb Stößen ausgesetzt sind, die ein Mehrfaches
des normalen Drehmomentes betragen, wie z.B. bei Walzwerken, oder die periodisch
auftreten, wie dies bei Verbrennungskraftmaschinen der Fall ist. Um diese Eigenschaften
der Kupplung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, die einander gegenüberliegenden
Auskehlungen der Kupplungsringe, in denen die zylindrischen Federkörper axial liegend angeordnet sind, als Rollbahnen für
die Federkörper auszubilden. Das führt dazu, daß die Federn in flachen Taschen liegen,
deren Krümmungshalbmesser größer ist als derjenige der zylindrischen Federkörper. Die
Übertragung der Federkräfte erfolgt unter diesen Umständen in radialer Richtung, und
der Verdrehungsbogen der Kupplungsringe beträgt ein Vielfaches der Zusammendrückung
der Federn. Damit ist der Forderung Rechnung getragen, den Verdrehungswinkel groß
zu gestalten, um die Kupplung zu befähigen, eine große Stoßenergie elastisch aufzunehmen.
Eine weitere Folge dieser Ausbildung der Kupplung ist, daß die Drehmomentkurve
in Abhängigkeit vom Verdrehungswinkel gekrümmt verläuft, also das obenerwähnte zu Eigenschwingungen führende proportionale
Verhalten der Kupplung beseitigt ist.
Die Verwendung von elastischen Wälzkörpern als Kupplungsteile ist in der Form
bekanntgeworden, daß die Wälzkörper Kugelform besitzen, aus Gummi bestehen und nur
einseitig in flachen Auskehlungen einer der Kupplungshälften liegen. Der Werkstoff und
vor allem das Fehlen der beiderseitigen Einlagerung in als Abrollbahnen dienenden Auskehlungen
macht diese Kupplung zur Aufnahme schwerer Stöße für einen Großmaschinenbetrieb
untauglich.
Eine dritte bei einer elastischen Kupplung in vielen Fällen erwünschte Eigenschaft ist
die Erzielung einer ausreichenden Dämpfung, d. h. einer weitgehenden Vernichtung der
während des Stoßes in dem Federsystem aufgespeicherten Energie bei der Entspannung
des Federsystems. Zu diesem Zweck wird im vorliegenden Falle vorgeschlagen, die Reibung in dem Federsystem dadurch zu er-ίο
höhen, daß die als Wälzkörper dienendfeira,
durch schraubenförmiges Wickeln gebildeten Federn anstatt einfach mehrfach ineinanderliegend
zur Verwendung kommen. Diese Ausbildung der Federkörper ist an sich bekannt, es wird daher auf diese nur im Zusammenhang
mit der Ausbildung der Auskehlungen der Kupplungsringe als Rollbahnen
für die Federkörper Schutz begehrt.
In der Zeichnung ist die Erfindung in drei so schematischen Abbildungen näher erläutert,
und zwar zeigen:
Abb. ι einen Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt senkrecht zur
Achse,
Abb. 3 ein Schaubild über die -Wirkungsweise der Kupplung.
Mit der treibenden Welle 1 ist die Flanschnabe 2 mittels des Keiles 3 und mit der getriebenen
Welle 4 ist die Nabe 5 mittels des Keileso fest verbunden. Um die Nabe 5 ist
ein Federungssystem in einer Ebene senkrecht zur Kupplungsachse angeordnet, welches
aus mehreren Federringen 7 besteht. Die Federringe 7 sind in paarweise auftretende
Vertiefungen 8 und 9 am Außenumfang der Nabe 5 und am Innenumfang des mit der
Flanschnabe 2 verbundenen Kupplungsringes 10 eingelassen. Im nicht belasteten Zustande
liegen die Berührungspunkte eines jeden Ringes 7 mit den Vertiefungen 8 und 9 in der
Nabe 5 und im Kupplungsring ι ο auf einer Radialen durch die Kupplungsachse. Die
Vertiefungen 8 und 9 sind vorzugsweise durch Kreise begrenzt.
Wirkt nun ein Drehmoment auf den äußeren Kupplungsring 10 beispielsweise im
Rechtsdrehsinn, wie in Abb. 2 untere Hälfte angegeben, so wandert der Kupplungsring 10
in diesem Drehsinn, wobei der größte Abstand zweier gegenüberliegender Vertiefungen
8 und 9 sich unter Zusammendrückung der Federringe 7 bei gleichzeitigem Abwälzen
derselben in den Vertiefungen 8 und 9 verringert.
Die Radien der vornehmlich kreisförmigen Vertiefungen sind erheblich größer gewählt
als der Radius der Federringe 7, so daß die Federringe keinesfalls eng oder nur so weit
umschlossen werden, als zur Ausgleichung von Verlagerungsfehlern nötig ist. Würden
die Radien der Vertiefungen 8 und 9 gleich groß sein wie die Radien der Federringe 7,
so würde die Federkraft P tangential verlaufen und der Verdrehungsbogen gleich dem
Federweg sein.
Bei der durch die Erfindung bewirkten Abwälzbewegungen in Vertiefungen mit größerem
Radius als dem der Rollen ist der tangentiale Weg des äußeren Kupplungsringes
10 wesentlich größer (bis zum Achtfachen) als die Zusammendrückung der Federringe 7.
Aus der Abb. 2 ist auch unschwer zu ersehen,
daß bei der Ausbildung der Vertiefungen 8 und 9 als Rollbahnen für die
Federringe 7 ein exponentiell Verhalten der Drehmomentkurve in Abhängigkeit vom Verdrehungswinkel,
wie in der Abb. 3 besonders dargestellt ist, statt eines proportionalen Verhaltens
eintritt. Die Länge der Senkrechten auf die Profile zwischen der inneren und der
äußeren Vertiefung 8 und 9 ändert sich erst wenig, dann immer mehr ansteigend, und
dementsprechend wächst auch die Federkraft. Die exponentiell Form der Drehmomentkurve
wird demnach durch die ohnedies nötigen Vertiefungen auf eine sehr genaue
und durch ihre Einfachheit bemerkenswerte Art erreicht.
Um die Kupplung stark elastisch zu machen, ist von der Verwendung geschlossener
Federringe abgesehen. Die Federringe sind aufgeschlitzt, um eine größere Durchbiegung
zu erzielen wie bei geschlossenen Ringen. Der Schlitz muß schräg zur Achse
verlaufen, damit der bei der Rollbewegung eintretende gleichmäßige Verlauf der Federkraft
nicht in derjenigen Stellung gestört wird, in welcher der Schlitz an einer der Berührungslinien
des Federringes 7 mit den Vertiefungen 8 und 9 liegt. Dieser Bedingung wird durch schraubenförmiges Wickeln der
Federkörper Rechnung getragen. Die Anwendung von Schraubenfedern gibt auch die
Möglichkeit, die im Federsystem aufgespeicherte Stoßenergie bei der Entspannung
der Federn durch Reibung weitgehend zu vernichten. Bei der Zusammendrückung von
Schraubenfedern ergibt sich nämlich eine verhältnismäßig große Verschiebung an den
stirnseitigen Windungen, welche mit Ver- no mehrung der Windungszahl gesteigert werden
kann. Bei einlagigen schraubenförmigen Federringen entsteht die Dämpfung nur am
äußeren Umfang. Zwecks Erzielung größerer Reibung können mehrere schraubenförmig
gewundene zylindrische Ringe ineinandergesteckt werden; die Reibung entsteht dabei
auch an allen Berührungsflächen zwischen den Ringen.
Die gleichmäßige Verteilung der Kräfte und die geringe Tiefe der Vertiefungen zur
Aufnahme der Ringe läßt die Herstellung der
Naben und äußeren Ringe aus handelsüblichen Rohrabschnitten zu, was bei den
üblichen Kupplungen unmöglich ist.
Claims (2)
- Patentansprüche:i. Elastische, mit zylindrischen Federkörpern ausgerüstete Kupplung, bei der die Federkörper in einander gegenüberliegenden Auskehlungen axial liegend angeordnet sind, dadurch. gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Auskehlungen als Rollbahnen für die Federkörper dienen.
- 2. Elastische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wälzkörper dienenden und in an sich bekannter Weise durch schraubenförmiges Wickeln gebildeten Federkörper einfach oder mehrfach ineinanderliegend zur Verwendung kommen.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL89595D DE671296C (de) | 1934-10-25 | 1934-10-25 | Elastische, mit zylindrischen Federkoerpern ausgeruestete Kupplung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL89595D DE671296C (de) | 1934-10-25 | 1934-10-25 | Elastische, mit zylindrischen Federkoerpern ausgeruestete Kupplung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE671296C true DE671296C (de) | 1939-02-04 |
Family
ID=7286856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEL89595D Expired DE671296C (de) | 1934-10-25 | 1934-10-25 | Elastische, mit zylindrischen Federkoerpern ausgeruestete Kupplung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE671296C (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1008063B (de) * | 1951-04-17 | 1957-05-09 | Fabrications Iaunicumia Soc D | Kupplung |
DE968110C (de) * | 1954-09-04 | 1958-01-16 | Kauermann Kom Ges | Drehelastische Kupplung |
DE1023934B (de) * | 1954-05-20 | 1958-02-06 | Hebezeugfabrik Puetzer Defries | Bei UEberlast rutschende Reibungskupplung |
DE1045740B (de) * | 1954-10-22 | 1958-12-04 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Elastische Kupplung |
DE1083603B (de) * | 1958-08-18 | 1960-06-15 | Helmut Post | Federanordnung mit einer radial belasteten kreisfoermigen Feder |
DE1237850B (de) * | 1963-10-29 | 1967-03-30 | Demag Ag | Elastische Kupplung |
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FR3041724A1 (fr) * | 2015-09-28 | 2017-03-31 | Sagem Defense Securite | Dispositif limiteur de couple |
-
1934
- 1934-10-25 DE DEL89595D patent/DE671296C/de not_active Expired
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