CH227654A - Elastische Kupplung. - Google Patents

Description

  Elastische Kupplung.    Die vorliegende     Erfindung    bezieht sich  auf eine elastische Kupplung, deren Elasti  zität auf der     Deformation        schubbelasteter     Gummikörper beruht. Die Erfindung     besteht     darin, dass eine Mehrzahl zylindrischer  Gummikörper     achsparallel    zur Drehachse der  Kupplung mit .gegenseitigem Abstand zwi  schen den konzentrischen Kupplungshälften  angeordnet ist, wobei     die        Gummikörper    so  wohl in die innere als auch in die äussere  Kupplungshälfte     eingreifen,

      um sie unter  Einwirkung des Drehmomentes tangential  auf Schub zu     beanspruchen.    Die Gummikör  per können durch     sattes    Anliegen ihrer Stirn  flächen an der     Längenausdehnung    verhindert  und durch axiale Zusammendrückung unter  Vorspannung .gesetzt werden.

   Zwischen den       Kupplungshälften    kann ein Luftspalt vor  gesehen sein, zum Zweck, die tangentiale De  formation. der     Gummikörper    zu     gestatten.    Mit  Vorteil können. die an den beiden Kupplungs  hälften vorgesehenen Vorsprünge zwischen  .den     Gummikörpern.        symmetrische        Form,    be  sitzen, damit :die     Kupplung    in beiden Dreh-    richtungen die gleiche Elastizität und die       gleiche        Kennlinie    erhält. Diese Vorsprünge  zwischen den     Gummikörpern    können auch  eine     unsymmetrische    Form besitzen.

   Die  Gummikörper     können.    durch eine zentrale       Bohrung    elastischer gestaltet oder :durch  einen Kern aus starrerem Material, der in die  zentrale     Bohrung        eingesetzt    oder -vulkanisiert  wird, versteift sein. Die äussere Kupplungs  hälfte     kann.    :den     :Sekundärteil    der Kupplung  bilden und auf der verlängerten Welle des  innern     Primärteils    -drehbar     gelagert    sein  und am äussern Umfang Mittel zur Über  tragung der Leistung tragen.

   Der sekundäre  Teil der Kupplung kann als Dämpfermasse       ausgebildet        und,die        Vorrichtung    als Schwin  gungsdämpfer an eine Kurbelwelle oder an  eine     Wellenleitung    angebaut sein. Der sekun  däre Teil der     Kupplung    kann mit einer       Dämpfermasse        ,gekuppelt    sein.  



  Einige     Ausführungsbeispiele    des Erfin  dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung  :schematisch     dargestellt.     



       Fig.    1 zeigt eine Kupplung im Aufriss,      Fig. 2 im Seitenriss. Fig. 3 bis 7 zeigen ein  Detail in verschiedenen Ausführungen.  



  Die zylindrischen Gummikörper 1 ver  binden die beiden konzentrischen Kupplungs  hälften 2 und 3 elastisch, wobei die Kupp  lungshälfte 2 auf     ,der    Welle 4, die Kupp  lungshälfte 3 auf der Welle 5     angeordnet    ist.  Die Kupplungshälften 2 und 3 sind     durch          Keile    6 und 7 auf den Wellen 4 und 5 fest  gehalten.

   Die mit     gegenseitigem    Abstand  zwischen die Kupplungshälften eingesetzten  Gummikörper 1 sind im freien Zustand     etwas     länger als die innere     Weite        zwischen    der Stirn  wand 2' der äussern     Kupplungshälfte    2 und  dem Deckring 8, so dass die Gummikörper 1  beim Aufschrauben des Deckringes 8 unter  Druck gesetzt werden. Durch Änderung der  freien Länge der Gummikörper 1 kann die  Vorspannung beliebig eingestellt werden.

   Die       Gummikörper    1 liegen somit mit ihren Stirn  flächen     satt    an der Kupplungshälfte 2 und  dem     Deckring    8 an, so dass sie sieh nur in  tangentialer Richtung deformieren können  und bei auftretenden Schwingungen ein gro  sses Reibungsmoment erzeugen, dessen Grund  wert durch die Vorspannung gegeben ist und  das mit zunehmendem Schwingungsausschlag  infolge der wachsenden Axialspannung pro  gressiv ansteigt. Die Möglichkeit der tan  gentialen Deformation wird durch den Luft  spalt 9 zwischen beiden Kupplungshälften ge  schaffen.  



  Die Kupplung hat eine     nichtlineareKenn-          linie;    der Federwert wächst mit zunehmen  .der     Verdrehung        progressiv,    und die Kupplung  verblockt sich sanft und automatisch, wenn  der     Ausschlag    ein durch die Form des Luft  spaltes bedingtes Maximum erreicht. Bei  plötzlicher     übermässiger    Belastung werden :die       Gummikörper        .durch    den Luftspalt 9 gezo  gen und die Kupplung wirkt so als Sicher  heitskupplung gegen Wellenbruch.  



  Fig. 3 zeigt die Ausbildung des Luftspal  tes und der     Vorsprünge    zwischen den     Aus:-          sparungen    20 für die Gummikörper 1. Die  Form der Vorsprünge 10 und 11 ist symme  trisch zur radialen Mittellinie x-x. Die Kul  minationsstellen der Vorsprünge 10 und 11         sind    stark     abgerundet,    so dass sie nicht in die       Gummikörper    1 einschneiden.  



  In Fig. 4 ist als Variante ein     Gumnnizy-          linder    1.5 mit einer zentralen Bohrung 16  eingezeichnet, der bei gleichem Elastizitäts  modul des Gummis eine grössere Elastizität       aufweist    .als der volle Körper 1.  



  Fig. 5 zeigt eine unsymmetrische Form  der Vorsprünge 12 und 13. Bei einer Ver  drehung der innern Kupplungshälfte 3 im       Uhrzeigersinn    ist die Elastizität infolge der  flacheren Form der dabei wirksamen Seiten  der     Vorsprünge    grösser als im entgegengesetz  ten Drehsinn. Durch     unsymmetrische    Aus  führunb der den     Luftspalt    9 begrenzenden  Vorsprünge 12 und 13 wird erreicht, dass die  Kennlinie für beide Drehrichtungen ungleich  ausfällt.  



  In Fig. 6 ist als weitere Variante der  Gummikörper 17 mit einem Kern 18 aus       Metall    oder einem andern Material mit rela  tiv hohem Elastizitätsmodul dargestellt. An       Stelle    des vollen Kernes 18 kann ein hohler  Kern treten, oder es kann zum Beispiel ein  eisernes Rohr in den Gummikörper     einvul-          kanisiert        werden.     



  Fig. 7 zeigt die tangentiale Deformation       eines    Gummikörpers 1' bei einer Verdrehung  der innern     Kupplungshälfte    3 gegenüber der  äussern Kupplungshälfte 2 um den Winkel     c.,     unter einem beliebigen Drehmoment.  



  Die Kupplung kann ohne Nachteil Un  genauigkeiten in der Achsrichtung beider  Hälften aufnehmen. Am Aussenumfang der  äussern     Ktipplttrt-#shälfte    2 kann beispiels  weise ein Zahnkranz zum Antrieb eines Ge  triebes oder eine     Riemen,cbeibe    aufgesetzt  sein. Der äussere- Teil     \?    der Kupplung kann  auf der     verlängerten    Welle 5 des     innern     Teils 3 gelagert sein. Letzteres gilt auch für  den Fall, wo die Kupplung als Dämpfer am  Ende einer Welle angebaut ist.  



  Die Grösse des Luftspaltes     und    die Form  der erwähnten     Vorsprünge     .erden am besten  experimentell     bestimmt.    Durch     Änderung    des       Srirlraumey        lassen    sich die Elastizität. und die       Kennlinie    der     Kupplung    in weiten Grenzen  verändern.

   Wo besonders hohe     Elastizität    ge-      fordert wird, können .die Gummikörper mit  einer zentralen Bohrung versehen sein, und  wo im Gegenteil eine relativ     steife    Kupplung  verlangt wird, kann in die zentrale Bohrung  ein voller .oder rohrförmiger Kern aus Eisen  oder aus einem beliebigen     Material    mit grö  sserem Elastizitätsmodul eingesetzt werden.  



  Infolge starker     Reibung    an den .Stirn  und Mantelflächen der mit an sich beliebiger  Vorspannung eingesetzten Gummikörper, so  wie auch infolge der Hysteresis des Gummis  wirkt die Kupplung bei aufgezwungenen  Torsionsschwingungen in hohem Masse dämp  fend. Ferner bewirkt -die nichtlineare und  progressiv ansteigende Kennlinie bei zuneh  mendem Schwingungsausschlag eine Verschie  bung der Eigenfrequenz     nach    oben, woraus  eine     weitere    Verminderung :des Höchstaus  schlages und der Beanspruchungen resultiert.

    Die Kupplung     vereinigt    somit     günstige          Eigenschaften    zur Verlegung und zur Ab  schwächung     kritischer    Drehzahlgebiete und  kann deshalb als Dämpferkupplung ange  sprochen und verwendet werden. In Verbin  dung mit einer Zusatzmasse, die vom sekun  dären Teil der Kupplung angetrieben oder  direkt auf diesen aufgesetzt wird, lässt sich  die Kupplung als eigentlicher Dämpfer ver  wenden in Fällen, wo beim Anfahren und  beim Abstellen einer Maschine gefährliche  kritische Drehzahlgebiete durchfahren wer  den müssen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elastische Kupplung, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Mehrzahl zylindrischer Gummikörper parallel zur Drehachse der Kupplung mit gegenseitigem Abstand zwi schen den konzentrischen Kupplungshälften angeordnet ist, wobei :die Gummikörper so wohl in die innere, als auch in die äussere Kupplungshälfte eingreifen, um sie unter Einwirkung des Drehmomentes tangential auf Schub zu beanspruchen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummikörper durch sattes Anliegen ihrer Stirnflächen an der Längenausdehnung ver hindert werden.

   2. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummikörper mit durch axiale Zusammen- drückung bewerkstelligter Vorspannung in die Kupplung eingesetzt ,sind. B. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen den Kupplungshälften ein Luftspalt vorgesehen ist, zum Zweck, die tangentiale Deformation der Gummikörper zu gestatten. 4.

   Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die an den beiden Kupplungshälften vorhandenen Vorsprünge zwischen den Gummikörpern symmetrische Form. besitzen. 5. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass. die an den beiden Kupplunggshälften vorhandenen Vorsprünge zwischen den Gummikörpern eine unsymmetrische Form besitzen.

   6. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummikörper eine zentrale Bohrung auf weisen. 7. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch :gekennzeichnet, dass die Gumimikörper mit einem Kern aus :starrerem Material versteift sind, der in eine zentrale Bohrung des Gummikörpers eingesetzt ist.

   B. Elastische Kupplung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, @d.ass die äussere sekundäre Kupplungshälfte auf der verlängerten Welle des, innenliegenden Pri- märteiler drehbar ,gelagert ist und am äussern Umfang Mittel zur Übertragung der Leistung trägt.

   9. Elastische Kupplung nach Patentan- spruGh, daduroh gekennzeichnet, dass der se kundäre Teil der Kupplung als Dämpfer masse ausgebildet ist und die Kupplung einen Schwingungsdämpfer bildet.