DE2422639C2 - Elastische Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische in beiden Drehrichtungen wirkende Kupplung mit zwei einander teilweise übergreifenden Kupplungshälften, zwischen denen sich mehrere, das Drehmoment übertragende elastische Elemente befinden, die in entsprechenden Hohlräumen der Kupplungshälften mit Vorspannung eingesetzt sind, wobei mindestens der übergreifende, die elastischen Elemente teilweise aufnehmende Abschnitt der einen Kupplungshälfte aus zwei ringförmigen Teilen besteht.

Eine derartige Kupplung äst die durch DE-OS 23 17 214 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung sind zwischen zwei einander teilweise übergreifenden Kupplungshälften mehrere kugelige elastische Elemente angeordnet, die allseitig und unter Vorspannung in Aussparungen in den Kupplungshälften eingebettet sind, wobei eine der Kupplungshälften zwei axial hintereinander liegende geschlossene Ringe aufweist, die durch Schraubenbolzen miteinander und mit einem Nabenteil verbunden sind. Nachdem die elastischen Elemente Verschleißteile sind, müssen sie von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden. Dies ist bei dieser bekannten Ausführung wegen der Ausbildung der Trennfuge zwischen den beiden Ringen in der radialen Mittenebene der kugeligen elastischen Elemente nur möglich, wenn nach dem Lösen der Ringe vom Nabenteil auch die mit der Kupplung verbundenen Maschinenteile in axialer Richtung versetzt werden. Hierzu sind neben einem größeren Platzbedarf z. T. auch recht komplizierte Werkzeuge notwendig. Weiterhin besteht bei dieser bekannten Ausführung die Gefahr, daß beim Zusammenspannen der Ringe der einen Kupplungshalfte die elastischen Elemente, insbesondere, wenn diese aus einem relativ nachgiebigen Material bestehen, durch die sich hierbei verengende Trennfuge beschädigt werden.

Eine ähnliche Aufuhrung ist auch durch die GB-PS 9 19 361 bekannt geworden, bei der zwischen zwei Kupplungshälften mehrere kugelförmige Elemente angeordnet sind, die in in den beiden Kupplungshälften eingearbeitete ovale Aussparungen eingreifen, wobei eine der Kupplungshälften wiederum aus zwei in der radialen Mittenebene voneinander trennbaren ringförmigen Teilen besteht Mit dieser Ausbildung soll verhindert werden, daß die Elemente einen zu großen

ίο Reibungskontakt mit den Kupplungshälften haben, um eine Winkelbewegung der angeschlossenen Wellen zu ermöglichen. Aus diesem Grund sind bei dieser bekannten Konstruktion die elastischen Elemente auch nicht mit Vorspannung in die Aussparungen der Kupplungshälften eingesetzt. Ein ausreichender Kraftschiuß zwischen diesen und den Kupplungshälften zur Erzielung einer hohen Tragfähigkeit und einer gleichmäßigen Kraftübertragung ist somit nicht erreichbar. Auch ist diese bekannte Kupplung nicht ohne eine Änderung der Wellenlage montier- oder demontierbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Tragfähigkeit aufweist und deren Teile leicht mit einfachen Werkzeugen ausgetauscht werden kön-

~"i nen, ohne daß die mit der Kupplung verbundenen Maschinenteile versetzt werden müssen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Durch diese Maßnahmen ist eine Kupplung geschaffen, deren Teile nicht nur leicht und mit einfachen Werkzeugen ausgetauscht werden können, ohne die angrenzenden Maschinenteile aus ihrer Lage verändern zu müssen, sondern bei der auch die elastischen Elemente einwandfrei mit einer bestimmten Vorspannung montiert werden können. Durch die unterschiedliche Bemessung der Breite der Ringe wird erreicht, daß die radiai verlaufende Trennfuge zwischen den Ringen nicht mit der radialen Mittenebene der elastischen Elemente zusammenfällt. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, die elastischen Elemente in die Ausnehmungen in dem ungeteilten Ring einzuführen, gleichgültig, welche Form diese elastischen Elemente besitzen. Der Versatz der 1 n-nnungsebene der beiden Ringe hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß die elastischen Elemente beim Zusammenspannen der beiden Ringe nicht durch die sich hierbei verengende Trennfuge beschädigt werden können.

Eine weitere bevorzugte Ausführung einer elastischen Kupplung mit kugelähnlichen elastischen Elementen ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung

bestehen darin, daß bei dieser Konstruktion mindestens eine der Kupplungshälften eine größere Fläche der elastischen Elemente umfaßt, daß eine ausreichende Zugänglichkeit der elastischen Elemente gesichert ist, ohne daß die übrigen Kupplungsteile versetzt werden müssen, und daß bei Anwendung von z. B. Bolzen-Verbindungen zwischen den Teilen einer Kupplungshälfte die Vorspannung in den elastischen Elementen auf richtige Weise eingestellt werden kann, wodurch die Elemente sich der Form der Hohlräume noch weiter anpassen. Während des Betriebes wird die Kupplung keine axiale Kraft erzeugen, sondern sie wird eine

b5 angemessene axiale Belastung aufnehmen, und zwar in beiden axialen Richtungen. Außerdem hat die Kupplung die Fähigkeit, sich in axialer Richtung in bestimmten Grenzen selbst einzustellen. Die Kupplung läßt

weiterhin im Vergleich zu bekannten Kupplungen eine größere Abweichung in der Fluchtung der miteinander gekuppelten Wellen der Maschinenteile zu, ohne daß die Funktionstüchtigkeit übermäßig beeinträchtigt wird. Die Kupplung zentriert sich selbsttätig und gestattet eine annehmbare axiale Verschiebung der miteinander gekuppelten Maschinenteile.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kupplung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die in F i g. 1 dargestellte Kupplung gemäß der Linie H-II und

F i g. 3 eine zweckmäßige Ausführung eines elastischen Elementes für die Kupplung.

Nach Fig. 1 weist die Kupplung 1 die Kupplungshälften 2 und 3 auf, wobei die Kupplungshälfte 3 aus den Ringen 4 und 5 und einem mit Flansch versehenen Teil 6 besteht. Der Ring 4, der breiter als der Ring 5 ausgebildet ist, ist aus voneinander lösbaren bogenförmigen Segmenten 4Λ, 4ß und 4Czusammengesetzt und umfaßt jedes elastisch, rund, sphärisch oder ähnlich ausgebildete Element 7 über eine größere Fläche als der Ring 5 der Kupplungshälfte 3. Auf diese Weise ist der innere Teil der Kupplung leicht zugänglich, und zwar genügt das Entfernen der Segmente 4Λ, 4ßund4Cohne daß eine axiale Versetzung der Maschinenteile, die mittels der Kupplung miteinander verbunden sind, nötig wird. Dadurch können die Elemente 7 rasch und einfach ausgewechselt werden, ohne die Anordnung der anderen Teile der Kupplung zu beeinflussen. In Abhängigkeit von der Anwendungsart der Kupplung können die Kupplungshälfte 2 und die Ringe 4 und 5 sowie das Teil 6 aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Die Kupplungshälfte 2 ist mit einer Welle 8 (die durch die Mittellinie angedeutet ist) verbunden, und zwar z. B. über eine Keil-Nut-Verbindung 9.

Die voneinander lösbaren Ringe 4 und 5 sind durch Bolzen 10 mit dem mit Flansch versehenen Teil 6 verbunden, während der Teil 6 ebenfalls z. B. über eine Keil-Nut-Verbindung 12 mit der Welle 11 verbunden ist. Mittels der Bolzen 10 kann auch eine Vorspannung auf die elastischen Elemente 7 aufgebracht werden. Die Kupplungshälften 2 und 3 sind mit sphärischen (kugelförmigen) oder ovalen Hohlräumen 13, 14 versehen, welche etwa die gleiche Form aufweisen. Der (radiale) Abstand D der jeweils zusammenwirkenden Hohlräume 13, 14 ist kleiner als der Durchmesser des kugelförmigen Elementes 7, während der Abstand der genannten Hohlräume in axialer Richtung größer ist als der Durchmesser des kugelförmigen Elementes 7. Dank dieser Anordnung passen sich die elastischen Elemente nach der Befestigung der Bolzenverbindung 10 der Form der jeweils zusammenwirkenden Hohlräume 13 und 14 an, wodurch die bereits erwähnten Vorteile

ίο erzielt werden. Außerdem bewirkt die Vorspannung der elastischen Elemente 7 eine bessere Dämpfungsfähigkeit gegenüber Drehschwingungen.

Nach der Ansicht gemäß F i g. 2 sind die elastischen Elemente 7 in radialer Richtung in den Hohlräumen 13 und 14 der Kupplungshälften 2, 3 völlig eingeschlossen, so daß eine wirksame Übertragung des Drehmomentes oder der Kraft in beiden Richtungen stets gesichert ist. Aus dieser Abbildung ist zu ersehen, daß die Segmente 44,4ßund 4Cdes Ringes 4 ineinander passen und durch innerhalb des Außenumfanges der Kupplung 1 angeordnete Bolzen 15 miteinander verbunden sind. Es ist auch möglich, beide Ringe 4 und 5 in Segmentform auszuführen, wobei auch diese Segmente durch Bolzen 15 miteinander verbunden werden. Die Anwendung einer verhältnismäßig großen Anzahl von Bolzen 10 ermöglicht ferner eine leicht durchführbare Vorspannung in den elastischen Elementen 7.

F i g. 3 zeigt einen Teil eines Längsschnitts durch eine Kupplung, bei der die K.upplungshälfte 2 in bezug auf die Kupplungshälfte 3 in axialer Richtung verschoben ist. Eine derartige axiale Verschiebung der Wellen 8 und 10 zueinander ist innerhalb gewisser Grenzen zulässig, ohne daß unerwünschte axiale Belastungen in den miteinander verbundenen oder gekuppelten Maschinenteilen auftreten. Dies kann hauptsächlich auf die besonderen Hohlräume zurückgeführt werden, die sich zwischen den Kupplungshälften 2 und 3 und den Elementen 17 befinden, welche infolge der aufgebrachten Vorspannung ovale Form angenommen haben, wobei jedoch der Zwischenraum 16 zwischen den Hohlräumen 13 und 14 ein solches relativ flexibles Kupplungssystem zuläßt. Bei dem dargestellten Beispiel weisen die Elemente 17 einen versteiften Kern 18 auf, welcher verhindert, daß die Elemente 17 plötzlich ihre Funktion einstellen, z. B. infolge des Bruchs des elastischen Materials unter der Wirkung von z. B. Überhitzung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elastische in beiden Drehrichtungen wirkende Kupplung mit zwei einander teilweise übergreifenden Kupplungshälften, zwischen denen sich mehrere, das Drehmoment übertragende elastische Elemente befinden, die in entsprechenden Hohlräumen der Kupplungshälften mit Vorspannung eingesetzt sind, wobei mindestens der übergreifende, die elastischen Elemente teilweise aufnehmende Abschnitt der einen Kupplungshälfte aus zwei ringförmigen Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der den übergreifenden Abschnitt bildenden Ringe (4, 5) aus voneinander lösbaren bogenförmigen Segmenten (4/4,45,4C) zusammengesetzt ist und daß die axiale Breite des aus den Segmenten (4Λ 45, 4C) zusammengesetzten Rings (4) größer ist als die des anderen Ringes (5).

2. Elastische Kupplung nach Anspruch 1 mit kugelähnlichen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme der elastischen Elemente (7) dienenden Hohlräume (14) in dem aus den beiden Ringen (4, 5) bestehenden Abschnitt der einen Kupplungshälfte (3) und die entsprechenden Hohlräume (13) in der anderen Kupplungshälfte (2) jeweils paarweise Aussparungen begrenzen, die im Längsschnitt der Kupplung eine ovale Form aufweisen.