DE10201587A1

DE10201587A1 - Elastische Bolzenkupplung

Info

Publication number: DE10201587A1
Application number: DE2002101587
Authority: DE
Inventors: Michael Klose; Hans Marschhausen; Richard Vos
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elastische Bolzenkupplung mit zwei Kupplungskörpern (1, 3), die längs einer Rotationsachse (8) axial nebeneinander angeordnet sind und mindestens zwei Kupplungsbolzen (5), welche um die Rotationsachse (8) herum parallel zu ihr angeordnet und am einen oder wechselweise am einen oder anderen der beiden Kupplungskörper (1, 3) befestigt sind und in Kupplungsbohrungen (4) hineinragen, die mit fluchtend in dem betreffenden anderen Kupplungskörper (1, 3) angebracht sind und jeweils in radialer Richtung zwischen Kupplungsbolzen (5) und Kupplungsbohrung (4) ein ringförmiger federelastischer Zwischenkörper (12) mit Innenhülse (13) vorgesehen ist, wobei die Innenhülse (13) aus Polyamid besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Bolzenkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die DE 195 24 926 zeigt eine gattungsgemäße Kupplung mit elastischen Zwischenkörpern zwischen Kupplungsbolzen und Kupplungsbohrungen, wobei die elastischen Zwischenkörper durch eine Haftverbindungen an - sie radial außen und innen begrenzenden - steifen Hülsen befestigt sind.

Es ist allgemein bekannt die innere steife Hülse durch eine Gewebeeinlage zu ersetzen, welche fest mit dem elastische Zwischenkörper verbunden ist. Durch diese Maßnahme werden, aus der Drehmoment-Übertragung resultierende, Spannungsspitzen im Kontaktbereich des Kupplungsbolzens mit dem elastischen Zwischenkörper vergleichmäßigt, so daß die Kupplungshülse nicht unzulässig hoch beansprucht wird.

Durch stoßartige Belastungen wie sie beispielsweise durch Anfahr- oder Kurzschlußmomente verursacht werden, können die Kupplungsteile mit einem mehrfachen der Nennkraft belastet werden, so daß die Gewebeeinlage reißt. Bei weiterer dynamischer Beanspruchung der Kupplung wird die Kupplungshülse vollständig zerstört.

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung bei günstiger Spannungsverteilung im Kontaktbereich zwischen Kupplungsbolzen und elastischem Zwischenkörper, die Belastbarkeit und Langlebigkeit von Kupplungshülsen gattungsgemäßer Kupplungen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Kupplungshülsen ergibt sich eine günstige Spannungsverteilung im Kontaktbereich zwischen Kupplungsbolzen und elastischem Zwischenkörper, wobei die Innenhülsen eine höhere Beständigkeit gegenüber Stoßmomenten aufweisen und auch bei Belastungen mit einem mehrfachen der Nennkraft keine Schädigungen auftreten.

Sowohl die erfindungsgemäße Innenhülse als auch die komplette Kupplungshülse können im Spritzverfahren hergestellt werden, wodurch in vorteilhaft einfacher Weise eine gute Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit gewährleistet wird.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.

Nachfolgend wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen schematischen Zeichnungen zeigt, die
Fig. 1 eine Bolzenkupplung im Schnitt und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Kupplungshülse im Schnitt.
Die in der Fig. 1 dargestellte Bolzenkupplung dient zum elastischen Kuppeln von zwei Wellenenden, die jeweils mit dem einem bzw. anderen Kupplungskörper 1, 3 verbunden sind und sich um die Rotationsachse 8 drehen. Durch die elastische Bolzenkupplung können Torsionsschwingungen gedämpft bzw. verhindert werden und radiale oder axiale Verlagerungen sowie auch Winkelversatz der Wellen in gewissen Grenzen ausgeglichen werden.
In der dargestellten Ausführungsvariante sind am Umfang des einen Kupplungskörpers 1 vorzugsweise gleichmäßig verteilt mehrere Kupplungsbolzen 5 parallel zur Rotationsachse 8 angeordnet. Diese sind beispielsweise mittels Schrauben 2 oder durch federnd verspannte Schlitze 7 fixiert. Am gegenüberliegenden Kupplungskörper 3 sind konzentrisch zu den Bolzen 5 Bohrungen 4 vorgesehen, in welche die Bolzen 5 hineinragen. Der radiale Zwischenraum zwischen dem Bolzen 5 und der Bohrung 4 wird jeweils durch eine erfindungsgemäße Kupplungshülse 6 ausgefüllt. Die Kupplungshülse 6 ist auf dem Bolzen 5 fixiert und an ihrer Mantelfläche in der Bohrung 4 in axialer Richtung beweglich. Die Bolzen 5 bzw. Bohrungen 4 können auch am Umfang abwechselnd am einen Kupplungskörper 1 sowie anderen Kupplungskörper 3 angeordnet werden.
Die Fig. 2 stellt eine erfindungsgemäße Kupplungshülse 6 in einem Axialschnitt dar. Die Kupplungshülse 6 ist im wesentlichen aus einem federelastischen Zwischenkörper 12 aufgebaut, der in verschiedenen Werkstoffqualitäten hergestellt wird, die vorzugsweise unterschiedliche Elastizitäten aufweisen. Der Zwischenkörper 12 bzw. Elastomerkörper wird beispielsweise aus Naturkautschuk, Chloropren-Polymerisaten oder Nitril-Kautschuk hergestellt.
Der Hohlraum des hülsenförmigen Zwischenkörpers 12 ist mit einer Innenhülse 13 aus Polyamid ausgekleidet. Vorzugsweise wird Polyamid mit 25% Glasfaseranteil verwendet, welches nach DIN EN ISO 1043-1 mit der Werkstoffkurzbezeichnung "PA 6 GF 25" benannt ist. Der Zwischenkörper 12 und die Innenhülse 13 sind vorzugsweise fest miteinander verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Vulkanisation oder Kleben hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich sowohl die Polyamid-Innenhülse 13 als auch die komplette Kupplungshülse 6 im Spritzverfahren herzustellen, wobei ohne Mehraufwand die feste Verbindung hergestellt wird und eine gute Maßhaltigkeit sowie Formhaltigkeit der Kupplungshülse 6 gewährleistet werden. Die Innenhülse 13 kann sich über die ganze Länge des Zwischenkörpers 12 erstrecken oder wie in der Darstellung gezeigt, seitlich im Randbereich zurückgesetzt und vom Werkstoff des Zwischenkörpers 12 begrenzt sein.
Der Zwischenkörper 12 kann an seiner Außenfläche profiliert sein. In der Ausführung gemäß Fig. 2 sind beispielsweise mehrere unterschiedlich tiefe Nuten 14 sowie eine Verjüngung im Randbereich vorgesehen. Andere Profile, wie z. B. trapezförmige, ballige, sphärische oder zylindrische Querschnitte sind auch möglich.
Aufgrund der Erhöhung der Radialsteifigkeit durch die Polyamid-Innenhülse 13 kann die Länge einer derartigen Kupplungshülse 6 gegenüber einer mit Gewebeeinlage versehenen Hülse verkürzt werden, um vergleichbare Kennwerte sicherzustellen.
Die vorteilhafte Innenhülse 13 aus Polyamid führt im Kontaktbereich des Bolzens 5 mit der Kupplungshülse 6 zu einer günstigen Spannungsverteilung, so daß die Spannungen im Zwischenkörper 12 vergleichmäßigt werden.
Die erfindungsgemäßen Kupplungshülsen 6 weisen eine höhere Beständigkeit gegen Stoßmomente auf, wie sie etwa beim Anfahren auftreten oder durch Kurzschlüsse von elektrischen Antriebsmaschinen verursacht werden. Die erfindungsgemäßen Kupplungshülsen 6 ertragen ein mehrfaches der Nennkraft gegenüber den Kupplungshülsen mit Gewebeeinlagen. Bezugszeichenliste 1 Kupplungskörper
2 Mutter
3 Kupplungskörper
4 Bohrung
5 Bolzen
6 Kupplungshülse
7 Schlitz
8 Rotationsachse
12 Zwischenkörper
13 Innenhülse
14 Nut

Claims

1. Elastische Bolzenkupplung mit zwei Kupplungskörpern (1, 3), die längs einer Rotationsachse (8) axial nebeneinander angeordnet sind und mindestens zwei Kupplungsbolzen (5), welche um die Rotationsachse (8) herum parallel zu ihr angeordnet und am einen oder wechselweise am einen oder anderen der beiden Kupplungskörper (1, 3) befestigt sind und in Kupplungsbohrungen (4) hineinragen, die mit ihnen fluchtend in dem betreffenden anderen Kupplungskörper (1, 3) angebracht sind und jeweils in radialer Richtung zwischen Kupplungsbolzen (5) und Kupplungsbohrung (4) ein ringförmiger federelastischer Zwischenkörper (12) mit Innenhülse (13) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (13) aus Polyamid besteht.

2. Elastische Bolzenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (13) fest mit dem Zwischenkörper (12) verbunden ist.

3. Elastische Bolzenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung zwischen Innenhülse (13) und Zwischenkörper (12) durch Kleben, Vulkanisation oder durch ein Kunststoff-Spritzverfahren hergestellt wird.

4. Elastische Bolzenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche des Zwischenkörpers (12) durch mindestens eine umlaufende Nut (14) profiliert ist.

5. Elastische Bolzenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkörper (12) ein Elastomerkörper ist und aus Naturkautschuk, einem Chloropren-Polymerisat oder Nitril-Kautschuk besteht.

6. Elastische Bolzenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (13) aus einem Polyamid mit Glasfaseranteil besteht und gemäß DIN EN ISO 1043-1 mit der Kurzbezeichnung PA 6 GF 25 gekennzeichnet wird.