DE1211038B

DE1211038B - Elastische Wellenkupplung

Info

Publication number: DE1211038B
Application number: DEC18388A
Authority: DE
Inventors: Gerd-Helmut Neumann
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1959-02-11
Filing date: 1959-02-11
Publication date: 1966-02-17

Description

Elastische Wellenkupplung Die Erfindung betrifft elastische Wellenkupplungen mit einem konzentrisch zu den Wellen angeordneten elastischen Ring, über dessen Umfang gleichmäßig verteilt Bohrungen an verstärkten Stellen angeordnet sind, durch die abwechselnd mit dem einen und dem anderen Wellenende verbundene Bolzen hindurchgreifen, und die zwischen diesen Bohrungen befindlichen aus Gummi bestehenden Abschnitte des Ringes einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen.
Bei diesen elastischen Wellenkupplungen sind die zwischen benachbarten Kupplungsbolzen befindlichen Abschnitte des Ringes einmal den Fliehkräften, zum anderen jedoch den aus der übertragung des Drehmomentes entstehenden Kräften ausgesetzt, die eine Druckverformung der zwischen den Bolzen befindlichen Ringabschnitte zur Folge haben. Unter dem Einfluß dieser Kräfte weichen die Ringabschnitte im allgemeinen nach außen hin aus, jedoch ist es auch möglich, daß die Ringabschnitte während des Betriebes Einkneifungen, Einknickungen oder Falten erhalten. Sowohl diese Verformungen als auch die Auswölbungen unter dem Einfluß der Fliehkraft sind nachteilig, da sie zu einer vorzeitigen Zerstörung der, Gummikörper führen können. Bei den bekannten elastischen Wellenkupplungen mit scheibenförmigen Gummikörpern oder von Metallteilen gehaltenen Ringkörpern treten diese Nachteile nicht bemerkenswert in Erscheinung.
Andere elastische Wellenkupplungen besitzen zwischen den Bolzen Ringabschnitte, die vorgespannt sind und für diesen Arbeitsgang besonderer Hilfsmittel bedürfen. Praktisch wird die Vorspannung durch ein Verkleinern eines überdimensionierten Ringes erreicht, der durch Bandagen oder ähnliche Vorrichtungen so weit im Durchmesser zusammengedrückt wird, daß die Durchbrüche im Ring und in den Kupplungshälften zur Deckung kommen. Bei Reparaturen stehen erfahrungsgemäß die erforderlichen Spezialvorrichtungen zum Einbau der Ringe oft nicht zur Verfügung.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen elastischen Ring ohne Vorspannung oder Armierung zur Anwendung zu bringen, der auch unter der gleichzeitigen Einwirkung von Fliehkräften, die die Ringabschnitte auf Durchbiegung beanspruchen, und vornehmlich Druckkräften keine unerwünschten Formveränderungen, wie Einknickungen oder Einkneifungen, zuläßt.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Schichtdicken der Abschnitte des praktisch ohne Vorspannung eingebauten Ringes oberhalb und unterhalb einer gedachten, die Mitten benachbarter Bolzen verbindenden Ebene so bemessen sind, daß die der Rotationsachse zugekehrte Schicht um etwa 10 bis 20 % dicker ist als die außen gelegene Schicht der Abschnitte, wobei die außen- und innenliegenden Flächen der Abschnitte zu den verstärkten Stellen hin ausgerundet sind, und der Krümmungsradius der außenliegenden Fläche etwa 2- bis 2,5mal größer ist als der Krümmungsradius der innenliegenden Fläche.
Die so ausgebildeten, zwischen den Kupplungsbolzen befindlichen Abschnitte werden weder durch die Fliehkraft noch durch die bei der Drehmomentenübertragung gleichzeitig auftretenden Druckkräfte nachteilig beeinflußt. Unter der Einwirkung der Fliehkraft wird der Ringabschnitt im Mittelteil etwa so nach außen verlagert, daß die Druckkräfte nunmehr oberhalb und unterhalb der gedachten, die Mitten zweier Bolzen verbindenden Ebene auf etwa gleiche Querschnitte einwirken, und die sich jeweils in Richtung auf einen Bolzen vergrößernden Querschnitte der Ringabschnitte veihindern weitestgehend ein Ausknicken und eine andere, die Zerstörung des Werkstoffes fördernde, unerwünschte Verformung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Kupplung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine elastische Wellenkupplung in Richtung der miteinander zu verbindenden Wellen gesehen, F i g. 2 die elastische Kupplung gemäß F i g. 1 im Schnitt, F i g. 3 den verformbaren Kupplungsring in der Ansicht und F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.3.
Die mit drei Armen versehenen metallischen Kupplungshälften 1 und 2, die auf die Enden der elastisch miteinander zu verbindenden Wellen aufgeschoben und hier beispielsweise durch Keile befestigt werden, weisen Bohrungen 3 für Kupplungsbolzen 4 auf. Zwischen den -Hälften 1 und 2 ist ein Gummiring 5 angeordnet, 'der im Bereich ..der Kupplungsbolzen 4 verstärkt und praktisch ohne tangentiale oder radiale Vorspannung eingebaut ist. Die verstärkten Stellen 6 sind mit axialer Vorspannung zwischen schalenförmigen Metallkörpern 7 gehalten. In die Bohrungen des Gummiringes 5 sind Metallhülsen 8 eingeschoben. Der äußere Durchmesser dieser Hülsen ist so bemessen, daß die verstärkten Stellen 6 um ein geringes Maß aufgeweitet werden, wenn die Büchsen 8 in die Bohrungen des Gummiringes 5 eingeführt werden. Hierdurch werden die Büchsen 8 fixiert, so daß der Ring 5 zwischen die Hälften 1 und 2 eingebracht werden kann, ohne ein Lockern oder Herausfallen der Büchsen 8 befürchten zu müssen.
Zwischen den verstärkten Stellen 6 befinden sich gemäß F i g. 4 Abschnitte 9 mit rundem oder annähernd rundem Querschnitt. Darüber hinaus sind die außenliegenden Flächen 10 und die innenliegenden Flächen 11 der Abschnitte 9 ausgerundet. Die Krümmungsiadien sind in F i g. 3 mit R und r bezeichnet. Die Ausrundungen sind-so ausgeführt, daß der Radius R etwa zwei- bis zweieinhalbmal_ größer ist als der Radius r. Von Wichtigkeit ist ferner die Bemessung der Abschnitte 9 im Hinblick auf die Verbindungslinie 12, die die Zentren benachbart liegender Bohrungen bzw. Bolzen 4 miteinander verbindet. Die Schichtdicke s ist so gewählt, daß sie beim eingebauten Gummiring 5 im urverformten Zustand 10 bis 20 1/o dünner ist als die Schichtdicke S, die der Rotationsachse der Kupplung zugekehrt ist. Diese Schichtdicken sind gemessen in der Mitte der Abschnitte 9, also in der Mitte zwischen benachbarten Bolzen 4. Von der in F i g. 4 dargestellten Schnittfläche aus verstärken sich die Abschnitte 9 zu. den Bolzen 4 hin im Sinne der Krümmungsradien R und r.

Claims

Patentanspruch: Elastische Wellenkupplung mit einem konzentrisch zu den Wellen angeordneten elastischen Ring, über dessen Umfang gleichmäßig verteilt Bohrungen an verstärkten Stellen angeordnet sind, durch die abwechselnd mit dem einen und dem anderen Wellenende verbundene Bolzen hindurchgreifen und die zwischen diesen Bohrungen befindlichen aus Gummi bestehenden Abschnitte des Ringes einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichn e t, daß die Schichtdicken (S, s) der Abschnitte (9) des praktisch ohne Vorspannung eingebauten Ringes (5) oberhalb und unterhalb einer gedachten, die Mitten benachbarter Bolzen (4) verbindenden Ebene so bemessen sind, daß die der Rotationsachse zugekehrte Schicht um etwa 10 bis 20 % dicker ist als die außen gelegene Schicht der Abschnitte, wobei die außen- und innenliegenden Flächen (10,11) der Abschnitte in an sich bekannter Weise zu den verstärkten Stellen (6) hin ausgerundet sind, und der Kxümmungsradius (R) der außenliegenden Fläche etwa 2- bis 2,5mal größer ist als der Krümmungsradius (r) der innenliegenden Fläche. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1720 034, 1770 844; französische Patentschrift Nr. 856 664; britische Patentschrift Nr. 704 868; USA.-Patentschrift Nr. 2753702#, MTZ (Motortechnische Zeitschrift), Jahrgang 19; 1958, Nr: 8, S. 282 bis 284.