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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsmodul zum Einsatz in Kupplungsvorrichtungen für Industrieanwendungen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine derartige Kupplungsvorrichtung für Industrieanwendungen.
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Aus dem Stand der Technik sind derartige Kupplungen bekannt. Es sei verwiesen auf die Dokumente
EP 0 167 654 A1 ,
DE 195 15 101 C1 sowie
DE 10 40 854 B . Bei diesen Rotationskupplungen aus dem Stand der Technik hat sich allerdings gezeigt, dass ihre Belastbarkeit, insbesondere im Fall von Industrieanwendungen, sehr eingeschränkt ist. Darüber hinaus besitzen diese aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsvorrichtungen kaum Möglichkeiten zur Anpassung an verschiedene Lastfälle. Es können lediglich unterschiedlich dimensionierte Kupplungslaschen verwendet werden, um eine Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle zu ermöglichen.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik Rotationskupplungen der in dem Dokument
DE 10 2010 030 178 A1 offenbarten Art bekannt.
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Die Rotationskupplung gemäß dem genannten Dokument weist einen ersten Tragkörper mit einer Mehrzahl von ersten Kupplungsarmen und einen zweiten Tragkörper mit einer Mehrzahl von zweiten Kupplungsarmen auf. Die ersten Kupplungsarme weisen dabei jeweils einen ersten Kupplungsabschnitt und die zweiten Kupplungsarmen jeweils einen zweiten Kupplungsabschnitt auf. Die ersten Kupplungsabschnitte definieren eine senkrecht zu der Rotationsachse verlaufende erste Ebene und die zweiten Kupplungsabschnitte definieren eine zweite Ebene, die ebenfalls senkrecht zur Rotationsachse verläuft. Der erste und der zweite Tragkörper sind derart angeordnet, dass die erste Ebene und die zweite Ebene sich decken. Die ersten und zweiten Kupplungsabschnitte sind über elastische Kupplungslaschen miteinander gekuppelt.
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Die Rotationskupplung gemäß dem Dokument
DE 10 2010 030 178 A1 hat sich im praktischen Einsatz bewährt, ist jedoch aufgrund ihrer relativ hohen Torsionssteifigkeit für bestimmte Einsatzgebiete eher ungeeignet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kupplungsmodul für Kupplungsvorrichtungen bereitzustellen, das einen relativ einfachen Aufbau aufweist und zur Bildung einer an verschiedene Anwendungsfälle anpassbaren Kupplungsvorrichtung mit weiteren Kupplungsmodulen gleicher Bauweise koppelbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kupplungsmodul der eingangs bezeichneten Art gelöst, mit
- – einem Innenflansch mit einer Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des Innenflansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen, und
- – einem Außenflansch, der eine korrespondierende Anzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des Außenflansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen aufweist.
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Der Außenflansch des Kupplungsmoduls erstreckt sich radial außen um den Innenflansch herum. Benachbarte Kupplungsvorsprünge des Innenflansches und des Außenflansches sind jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche kraftübertragend miteinander verbunden. Das Kupplungsmodul ist derart ausgebildet, dass es mit weiteren Kupplungsmodulen der gleichen Bauart in Serie oder parallel schaltbar ist.
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Aufgrund seines Aufbaus und seiner wenig Bauraum einnehmenden Gestalt kann das erfindungsgemäße Kupplungsmodul zur Bildung von Kupplungsvorrichtung für Industrieanwendungen mit weiteren Kupplungsmodulen der gleichen Bauart in Serie oder parallel geschaltet werden.
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Die Verschaltbarkeit des erfindungsgemäßen Kupplungsmoduls mit weiteren Kupplungsmodulen gleicher Bauart erlaubt es Kupplungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Eigenschaften bzw. für unterschiedliche Anwendungsgebiete bereitzustellen.
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Beispielsweise kann durch die Reihenschaltung mehrerer Kupplungsmodule eine Kupplungsvorrichtung mit relativ geringer Torsionssteifigkeit, also eine verdrehweiche Kupplungsvorrichtung, gebildet werden.
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Werden die Kupplungsmodule dagegen parallel geschaltet, kann ein sehr hohes Drehmoment mit der derart gebildeten Kupplungsvorrichtung übertragen werden.
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In beiden Fällen weist die gebildete Kupplungsvorrichtung dennoch einen relativ kompakten Aufbau auf, da die einzelnen Kupplungsmodule in axialer Richtung, gerade im Vergleich mit dem Stand der Technik, nur sehr wenig Bauraum einnehmen.
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Der Innenflansch und der Außenflansch können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer Ebene liegen, die sich orthogonal zur Mittelachse des Außenflansches und des Innenflansches erstreckt. Durch die Anordnung des Innenflansches und des Außenflansches in einer Ebene nimmt ein derartiges Kupplungsmodul einen verhältnismäßig geringen Bauraum in Richtung der Mittelachse des Innenflansches und des Außenflansches ein. Selbst bei einer Verschaltung mehrerer derartiger Kupplungsmodule kann die damit gebildete Kupplungsvorrichtung relativ kompakt ausgeführt werden.
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Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, erstreckt sich der Außenflansch radial außen um den Innenflansch herum. Dabei sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Kupplungsvorsprünge des Außenflansches radial nach innen und die Kupplungsvorsprünge des Innenflansches radial nach außen gerichtet.
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Vorzugsweise können benachbarte Kupplungsvorsprünge des Innenflansches und des Außenflansches an ihren beiden axialen Seitenflächen jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche kraftübertragend miteinander gekoppelt sein. Anders ausgedrückt, sind beiderseits der Ebene, in der der Außenflansch und der Innenflansch angeordnet sind, Ebenen mit Kupplungslaschen vorgesehen.
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Gerade bei einer derartigen Ausführungsform mit beidseits des Innenflansches und des Außenflansches angeordneten Kupplungslaschen kann vorgesehen sein, dass zumindest im Innenflansch oder im Außenflansch axiale Durchbrüche vorgesehen sind, die ausreichend groß dimensioniert sind, um beidseits des Innenflansches bzw. des Außenflansches Reparatur- und Wartungsarbeiten durchführen zu können. Hierfür können die axialen Durchbrüche kreisrund oder länglich in Umfangsrichtung ausgebildet sein. Die Durchbrüche ermöglichen es, dass auch bei einer komplexen Kupplungskonstruktion, bei der mehrere Kupplungsmodule seriell oder parallel miteinander gekoppelt sind, ohne großen Montageaufwand bei Bedarf einzelne Kupplungslaschen ausgetauscht werden können. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil bei stark belasteten Kupplungskonstruktionen eine Wartung oder ein Austausch der Kupplungslaschen in regelmäßigen Zeitabständen erforderlich sein kann.
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Mit derart ausgebildeten Innen- und Außenflanschen kann ferner eine Art Durchdrehschutzes gewährleistet werden, da die Kupplungsvorsprünge des Innenflansches und die Kupplungsvorsprünge des Außenflansches ineinandergreifen. Sollten einzelne oder mehrere Kupplungslaschen versagen, so greifen schließlich die Kupplungsvorsprünge der beiden Flansche verzahnungsartig ineinander und können nach Überwinden eines Drehspiels in unmittelbare Anlage miteinander gebracht werden, so dass eine direkte Drehmomentübertragung zwischen dem einen Kupplungsteil und dem anderen Kupplungsteil erfolgt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kupplungslaschen über Befestigungselemente mit den Kupplungsvorsprüngen kraftübertragend verbunden sind. Es kann vorgesehen sein, dass jedes Befestigungselement lediglich eine Kupplungslasche mit dem entsprechenden Kupplungsvorsprung an dem Innenflansch oder Außenflansch verbindet. Selbstverständlich können auch eine Mehrzahl von Kupplungslaschen über die Befestigungselemente an dem Innenflansch oder an dem Außenflansch fixiert werden.
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Um die Kupplungsmodule parallel oder in Reihe bzw. Serie schalten zu können, können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Außenflansch und/oder Innenflansch des Kupplungsmoduls derart ausgebildet sein, dass das Kupplungsmodul mit weiteren Kupplungsmodulen gleicher Bauart in Serie oder parallel schaltbar ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kupplungsvorrichtung, insbesondere für Industrieanwendungen, zum drehmomentübertragenden Verbinden zweier Wellenabschnitte mit wenigstens einem Kupplungsmodul der vorstehend beschriebenen Art und wenigstens einer Verbindungsanordnung zum Verbinden des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit wenigstens einem weiteren Kupplungsmodul gleicher Bauart. Durch die Ausbildung der wenigstens einen Verbindungsanordnung wird die Schaltungsart bestimmt, in der die einzelnen Kupplungsmodule der vorstehend beschriebenen Art miteinander verschalten sind, d. h. ob eine Parallelschaltung oder eine Reihenschaltung gebildet wird.
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Eine derartige Kupplungsvorrichtung, die sich aus einem Kupplungsmodul und wenigstens einem weiteren Kupplungsmodul der voranstehend beschriebenen Art zusammensetzt, kann die Kupplungsvorrichtung mittels der Anzahl der miteinander verschalteten Kupplungsmodule und der Art der Schaltung, d. h. Parallel- oder Reihenschaltung, an verschiedene Anwendungsgebiete angepasst werden bzw. verschiedenen Anforderungen erfüllen.
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Die Kupplungsmodule können dazu in Serie oder parallel geschaltet werden. Eine Serien- bzw. Reihenschaltung mehrerer Kupplungsmodule stellt eine relativ verdrehweiche Kupplungsvorrichtung bereit, d. h. eine Kupplungsvorrichtung mit relativ geringer Torsionssteifigkeit. Eine derartige Kupplungsvorrichtung ist insbesondere für Direktantriebe geeignet.
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Eine Kupplungsvorrichtung mit parallel geschalteten Kupplungsmodulen kann ein sehr hohes Drehmoment übertragen und dabei dennoch einen relativ kompakten Aufbau aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Verbindungsanordnung wenigstens ein Verbindungselement aufweisen, das den Innenflansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem Innenflansch des wenigstens einen weiteren Kupplungsmoduls koppelt. Denkbar sind hier als Verbindungselement beispielsweise Verbindungsringe, die sich zwischen dem Innenflansch des einen und dem Innenflansch des anderen Kupplungsmoduls erstrecken. Es sind jedoch auch andere Arten von Verbindungselementen denkbar.
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Ferner kann die Verbindungsanordnung wenigstens ein Verbindungselement aufweisen, das den Außenflansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem Außenflansch des wenigstens einen weiteren Kupplungsmoduls koppelt. Auch die Verbindungselemente zur Verbindung der Außenflansche können ringförmig ausgebildet sein.
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Die Verbindungselemente zur Kopplung der Außenflansche und die Verbindungselemente zur Kopplung der Innenflansche der Kopplungsmodule können zusammen eingesetzt werden, um die Kopplungsmodule parallel zueinander zu schalten. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch denkbar, nur die Innenflansche oder nur die Außenflansche mit einem derartigen Verbindungselement miteinander zu koppeln und die jeweils anderen Flansche andersartig aneinander zu koppeln.
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Die Verbindungselemente oder -ringe können als Distanzringe ausgebildet sein, um einen hinreichenden Abstand zwischen einzelnen Kupplungsmodulen vorzusehen, damit die für die jeweilige Kupplungskonstruktion erforderlichen Verbindungslaschen untergebracht werden können.
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Ferner kann die Verbindungsanordnung derart ausgebildet sein, dass sie den Außenflansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem Innenflansch des wenigstens einen weiteren Kupplungsmoduls koppelt. In diesem Fall werden die beiden Kupplungsmodule in Reihe miteinander geschaltet. Die Verbindungsanordnung kann dabei einteilig oder mehrteilig ausgeführt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Zentrierungseinrichtung vorgesehen sein, die an wenigstens einem der miteinander verschalteten Kupplungsmodule anbringbar ist. Die Zentrierungseinrichtung dient dazu, einen der Wellenabschnitte in der Kupplungsvorrichtung zu zentrieren bzw. zu führen.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebseinrichtung mit einer Kupplungsvorrichtung der voranstehend beschriebenen Art.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 1;
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3 eine Schnittansicht des Kupplungsmoduls entlang einer Schnittlinie II-II aus 2;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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5 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 4;
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6 eine Schnittansicht des Kupplungsmoduls entlang einer Schnittlinie V-V aus 5;
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7 und 8 perspektivische Ansichten einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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9 eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der 7 und 8;
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10 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IX-IX aus 9;
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11 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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12 eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß 11;
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13 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XII-XII aus 12;
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14 eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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15 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIV-XIV aus 14;
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16 eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
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17 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XVII-XVII aus 16;
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18 eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs XVIII aus 17;
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19 eine perspektivische Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels von schräg vorne; und
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20 eine perspektivische Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels von schräg hinten.
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1 zeigt ein Kupplungsmodul gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das Kupplungsmodul 10 umfasst einen Innenflansch 12 und einen Außenflansch 14, die koaxial zueinander angeordnet sind. Der Außenflansch 14 erstreckt sich dabei radial außen um den Innenflansch 12 herum.
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Der Innenflansch 12 weist eine Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um seine Mittelachse L angeordnete Kupplungsvorsprünge 16 auf, die in 1 nur teilweise erkennbar sind. Die Kupplungsvorsprünge 16 des Innenflansches 12 erstrecken sich radial nach außen, so dass sich eine sternförmige Struktur ergibt.
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Der Außenflansch 14 weist eine zu der Anzahl der Kupplungsvorsprünge 16 des Innenflansches 12 korrespondierende Anzahl von Kupplungsvorsprüngen 18 auf, wobei die Kupplungsvorsprünge 18 in 1 ebenfalls nur teilweise gezeigt sind. Die Kupplungsvorsprünge 18 des Außenflansches 14 erstrecken sich radial nach innen.
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An den Kupplungsvorsprüngen 16, 18 des Innenflansches 12 und 14 sind jeweils Befestigungselemente 20, 22 vorgesehen. Die Befestigungselemente 20, 22 können in Form von Schrauben oder in Form von Schrauben/Mutter-Paaren ausgebildet sein.
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Zwischen den Befestigungselementen 20, 22 von aufeinander. folgenden Kupplungsvorsprüngen 16, 18 sind Kupplungslaschen 24 vorgesehen.
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Die Kupplungslaschen 24 umfassen im Allgemeinen – wie an sich bekannt – wenigstens ein nicht gezeigtes Schlingenpaket, das zusammen mit Buchsen (nicht gezeigt) und ggf. Bundelementen in eine gummielastische Ummantelung (nicht gezeigt) eingebettet ist.
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2 zeigt eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls 10 gemäß 1.
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Aus 2 wird nun deutlich, dass die Befestigungselemente 20, 22 von benachbarten Kupplungsvorsprüngen 16, 18 des Innenflansches 12 und des Außenflansches 14 jeweils über eine Kupplungslasche 24 kraftübertragend miteinander verbunden sind. Anders ausgedrückt, koppeln die Kupplungslaschen 24 zusammen mit den Befestigungselementen 20, 22 die Kupplungsvorsprünge 16 des Innenflansches 12 mit den Kupplungsvorsprüngen 18 des Außenflansches 14.
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Der Innenflansch 12 weist ferner eine zentrale Öffnung 26 auf, die von Öffnungen 28 umgeben wird. Die Öffnung 26 kann zusammen mit den Öffnungen 28 zur Kopplung des Innenflansches 12 mit einem in 2 nicht gezeigten Wellenabschnitt oder zur Aufnahme von einer in 2 nicht gezeigten Zentriereinrichtung dienen, wobei die Öffnungen 28 dann Schrauben zur Befestigung der Zentriereinrichtung am Innenflansch 12 aufnehmen. Ferner erkennt man im Innenflansch 12 Öffnungen 29, durch die zu Montage- und Wartungszwecken ein Werkzeug hindurchgeführt werden kann.
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Zusätzlich zu den Öffnungen 26, 28 und 29 weist der Innenflansch 12 Verbindungsöffnungen 30 auf. Der Innenflansch 12 ist mit den Verbindungsöffnungen 30 versehen, um den Innenflansch 12 über Verbindungsanordnungen (nicht gezeigt) mit Kupplungsvorrichtungen 10 gleicher Bauart in Serie oder parallel schalten zu können. Ferner sind in dem Innenflansch Öffnungen 32 erkennbar, auf die im weiteren Verlauf dieser Beschreibung näher eingegangen wird.
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Aus demselben Grund ist der Außenflansch 14 mit Verbindungsöffnungen 34 versehen. Die Verbindungsöffnungen 34 können ferner je nach Position des Kupplungsmoduls 10 in einer Kupplungsvorrichtung (nicht gezeigt) dazu dienen, den Außenflansch 14 an einen Wellenabschnitt einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) zu koppeln.
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3 zeigt eine Schnittansicht des Kupplungsmoduls 10 entlang der Schnittlinie II-II aus 2.
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Aus 3 wird nun erkennbar, wie wenig Bauraum ein Kupplungsmodul 10 in axialer Richtung einnimmt, da der Innenflansch 12 und der Außenflansch 14 in einer Ebene bzw. in einer Flucht angeordnet sind. Die Ebene des Innenflansches 12 und des Außenflansche 14 erstreckt sich senkrecht zur Mittelachse L
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Die Kupplungsvorsprünge 16, 18 des Innenflanschens 12 und des Außenflansches 14 sind an ihren beiden axialen Seitenflächen über die Kupplungslaschen 24 und 34 miteinander verbunden.
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Die Befestigungselemente 20, 22 erstecken sich durch den Innenflansch 12 oder den Außenflansch 14, um die beiderseits des Innenflansches 12 oder des Außenflansches 14 angeordneten Kupplungslaschen 24, 36 mit dem jeweiligen Flansch 12, 14 koppeln zu können. Ferner erkennt man eine Öffnung 29 im Schnitt.
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4 bis 6 zeigen ein Kupplungsmodul 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Der Aufbau des Kupplungsmoduls 110 der zweiten Ausführungsform entspricht weitestgehend dem Aufbau des Kupplungsmoduls 10 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei die Öffnung 126 einen größeren Durchmesser aufweist, als die Öffnung 26 des ersten Ausführungsbeispiels.
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7 und 8 zeigen perspektivische Ansichten einer Kupplungsvorrichtung 1000 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die Kupplungsvorrichtung 1000 setzt sich aus drei Kupplungsmodulen 10a, 10b, 10c gemäß der ersten Ausführungsform zusammen.
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Auf die einzelnen Elemente der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c soll an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut eingegangen werden.
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Die einzelnen Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind über eine Verbindungsanordnungen 38 miteinander verbunden, die sich jeweils zwischen den Kupplungsmodulen 10a, 10b und 10c erstrecken.
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Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Serie geschalten, d. h. es liegt eine Reihenschaltung der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c vor. Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind vorzugsweise über in den Verbindungsöffnungen 34 aufgenommene Schrauben mit der jeweiligen Verbindungsanordnung 38 verschraubt.
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In der Öffnung 26 des Kupplungsmoduls 10c ist eine Zentriereinrichtung 40 aufgenommen. Die Zentriereinrichtung 40 weist einen Flanschabschnitt 42 auf, der mit dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a über die in den Öffnungen 28 aufgenommenen Schrauben verschraubt ist. Auf die Zentriereinrichtung 40 wir mit Bezug auf die 9 und 10 näher eingegangen.
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9 zeigt eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 1000, in der nur das Kupplungsmodul 10a der Kupplungsvorrichtung 1000 erkennbar.
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In der Öffnung 26 des Kupplungsmoduls 10a ist ein rohrförmiger Abschnitt 44 der Zentriervorrichtung 40 erkennbar.
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Auch wenn 9 einen anderen Eindruck vermittelt, steht der rohrförmige Abschnitt 44 mit dem Kupplungsmodul 10a nicht in Kontakt, wie im Folgenden aus 10 deutlich werden wird.
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Am Außenflansch 14 sind die Schrauben erkennbar, die in den Verbindungsöffnungen 34 des Außenflansches 14 und zur Verbindung des Außenflanschens 14 mit der in 9 nicht gezeigten Verbindungsanordnung 38 dienen.
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10 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 100 entlang der Schnittlinie IX-IX aus 9.
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Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c der Kupplungsvorrichtung 1000 sind über die Verbindungsanordnung 38 in Serie geschaltet. Dabei ist der Außenflansch 14 der Kupplungsmodule 10a und 10b mit dem Innenflansch 12 des jeweils nächsten Kupplungsmoduls 10b und 10c gekoppelt. Die Verbindungsanordnung 38 ist hier dreiteilig ausgebildet.
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Ein parallel zur Mittelachse L verlaufender Abschnitt 38a der Verbindungsanordnung 38 überspannt die Kupplungslaschen 24 des Kupplungsmoduls 10a und ist mit einem sich senkrecht zur Mittelachse L erstreckenden Abschnitt 38b der Verbindungseinrichtung 38 verbunden. Der Außenflansch 14 ist mit den Abschnitten 38a und 38b der Verbindungsanordnung 38 verschraubt, wobei die Schrauben in der Verbindungsöffnung 34 aufgenommen sind und sich durch die Abschnitte 38a und 38b erstrecken. An dem radial inneren Ende des senkrechten Abschnitts 38b ist erneut ein sich parallel zur Mittelachse L erstreckender Abschnitt 38c vorgesehen, der mit dem Innenflansch 12 des nächsten Kupplungsmoduls 10b verbunden ist. Die Verbindungsanordnung 38 ist mit dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10b verschraubt. Die Schrauben erstrecken sich dazu durch die Verbindungsöffnung 30 im Innenflansch 12.
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Vorstehende Ausführungen gelten auch für die Verbindung des Kupplungsmoduls 10b über die Verbindungseinrichtung 38 mit dem Kupplungsmodul 10c.
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Die Zentriereinrichtung 40 erstreckt sich mit ihrem rohrförmigen Abschnitt 44 durch die Öffnungen 26 der Kupplungsmodule 10b und 10c. Die Zentriereinrichtung 40 dient zur zentrierten Anbringung der Kupplungsvorrichtung 1000 an einem Wellenabschnitt (nicht gezeigt). Die Zentriereinrichtung wird ferner über ein buchsenförmiges Element 46 in dem Kupplungsmodul 10b geführt. Das buchsenförmige Element 46 ist über Schrauben 48 an dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10b angebracht. Die Schrauben 48 sind in den Öffnungen 32 aufgenommen.
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Die Drehmomentübertragung erfolgt mit der Kupplungsvorrichtung 1000 folgendermaßen:
- – Das Drehmoment wird beispielsweise über den Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a eingeleitet und unter einer elastischen Deformation der Kupplungslaschen 24, 36 auf den Außenflansch 14 übertragen;
- – Vom Außenflansch 14 des Kupplungsmoduls 10a wird das Drehmoment über die Verbindungseinrichtung 38 auf den Innenflansch 12 Kupplungsmoduls 10b weitergeleitet;
- – Von dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10b wird das Drehmoment über die Kupplungslaschen 24, 36 auf den Außenflansch 14 übertragen;
- – Von dem Außenflansch 14 des Kupplungsmoduls 10b wird das Drehmoment über die Verbindungseinrichtung 38 auf den Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10c übertragen;
- – Von dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10c wird das Drehmoment erneut über die Kupplungslaschen 24, 36 auf den Außenflansch 14 übertragen, der beispielsweise das Drehmoment auf einen mit ihm verbundenen Wellenabschnitt einer Antriebsanordnung (nicht gezeigt) überträgt. Anders ausgedrückt, dient der Außenflansch des Kupplungsmoduls 10c als Abtriebsteil, wohingegen der Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a eine angetriebene Komponente darstellt.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, dass der Außenflansch 14 des linken Kupplungsmoduls 10c als angetriebenes Teil dient und der Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a als Abtriebsteil.
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11 bis 13 zeigen Ansichten einer Kupplungsvorrichtung 2000 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die sich aus zwei Kupplungsmodulen 110a und 110b gemäß der zweiten Ausführungsform zusammensetzt.
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Der Aufbau und die Wirkungsweise der Kupplungsvorrichtung 2000 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht weitestgehend dem Aufbau der Kupplungsvorrichtung 1000 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, mit dem Unterschied, dass nur zwei Kupplungsmodule 110a und 110b in Reihe geschalten sind.
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Wie bereits erwähnt, weist die Öffnung 126 bei den Kupplungsmodulen 110a und 110b der zweiten Ausführungsform einen größeren Durchmesser auf, als die Öffnung 26 der Kupplungsmodule 10.
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Ferner ist bei der Kupplungsvorrichtung 2000 keine Zentriereinrichtung vorgesehen.
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14 zeigt eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung 3000 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Die Kupplungsvorrichtung 3000 setzt sich aus drei Kupplungsmodulen 10a, 10b und 10c gemäß der ersten Ausführungsform zusammen. Dies wird aus 15 ersichtlich, die eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 3000 entlang der Schnittlinie XIV-XIV aus 14 zeigt.
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Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind über eine Verbindungsanordnung 50 miteinander verbunden. Die Verbindungsanordnung 50 wird von einem ersten und einem zweiten Verbindungselemente 52 und 54 gebildet.
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Die Außenflansche 14 der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind über das Verbindungselement 52 miteinander verbunden.
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Ferner umfasst die Verbindungsanordnung 50 Verbindungselemente 54, die die Innenflansche 12 der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c miteinander verbinden.
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Die Verbindungselemente 52 und 54 sind gemäß dieser Ausführungsform in Form von Verbindungsringen ausgeführt. Das ringförmige Verbindungselement 52 erstreckt sich dabei zwischen den Außenflanschen 14 der zu verbindenden Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c. Das ringförmige Verbindungselement 52 erstreckt sich zwischen den Innenflanschen 12 der zu verbindenden Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c. Die Verbindungselemente 52 und 54 sind mit den Innenflansch 12 oder dem Außenflansch 14 über die jeweiligen Verbindungsöffnungen 20 und 34 verbunden.
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Wie insbesondere aus 15 deutlich wird, sind die Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c der Kupplungsvorrichtung 3000 parallel geschalten.
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Da die Innenflansche 12 der Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c über die Verbindungselemente 54 drehfest miteinander verbunden sind, werden bei einer Einleitung eines Drehmoments auf die Kupplungsvorrichtung 3000, beispielsweise über den Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a, sämtliche Innenflansche 12 der Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c angetrieben. Das Drehmoment über die Kupplungslaschen 24, 36 auf die jeweiligen Außenflansche 14 übertragen, die ebenfalls über die Verbindungselemente 52 drehfest miteinander verbunden sind. Von den Außenflanschen 14 kann das Drehmoment dann auf einen angeschlossenen Wellenabschnitt (nicht gezeigt) übertragen werden.
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Selbstverständlich kann das Drehmoment über die Außenflansche 14 eingeleitet werden und dann über die Kupplungslaschen 24, 36 auf die Innenflansche übertragen werden.
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Mit der Kupplungsvorrichtung 3000 mit ihren parallel geschaltenen Kupplungsmodulen 10a, 10b und 10c können sehr hohe Drehmomente übertragen werden, wobei die Kupplungsvorrichtung 3000 dennoch einen sehr kompakten Aufbau aufweist.
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16 bis 20 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, die mit Bezug auf die Figuren Ziffer 1–3 beschrieben wurde.
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Zur Vereinfachung der Beschreibung und zur Vermeidung von Wiederholungen werden dieselben Bezugszeichen verwendet, wie bei der Beschreibung der Ausführungsform gemäß Figuren Ziffer 1–3, jedoch mit der Ziffer „2” vorangestellt.
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Ein Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass an die Befestigungsöffnungen 228 ein rohrförmiger Achsabschnitt 244 über Befestigungsbolzen 245 fixiert ist.
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Ein weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass die Öffnungen 229 im Innenflansch 212 nicht kreisrund ausgebildet sind, wie bei der ersten Ausführungsform, sondern in Umfangsrichtung länglich und damit mit einer größeren Gesamtfläche. Dadurch wird die Montagefreundlichkeit erhöht, weil durch diese vergrößerten Öffnungen 229 noch leichter ein Werkzeug hindurchgeführt werden kann, mit dem einzelne Kupplungslaschen gelöst und entfernt werden können, ohne die gesamte Kupplungsanordnung zu demontieren.
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Ein weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass benachbarte Kupplungslaschen an ihren einander zugewandten Enden mit einer zusätzlichen Fixierscheibe 231, vorzugsweise aus Metall, fixiert werden, welche zwei benachbarte Fixierbolzen 220, 222 aufnimmt.
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Schließlich erkennt man noch, dass an dem Außenflansch 214 ein Distanzring 238 angebracht ist, der wiederum ein Massenschwungrad 239 trägt. Das Massenschwungrad 239 erstreckt sich, wie in 17 gezeigt, radial relativ weit nach innen, Diese geometrische Gestaltung und Anordnung des Massenschwungrads 239 macht es insbesondere erforderlich, einen Zugang zu den innen liegenden Kupplungslaschen über die relativ groß dimensionierten axialen Öffnungen 229 zu Montage- und Wartungszwecken zu ermöglichen, weil das Massenschwungrads 239 einen Zugang verhindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0167654 A1 [0002]
- DE 19515101 C1 [0002]
- DE 1040854 B [0002]
- DE 102010030178 A1 [0003, 0005]