DE29716048U1 - Elastic coupling for transmitting torques in drive units, in particular those of a drive motor - Google Patents
Elastic coupling for transmitting torques in drive units, in particular those of a drive motorInfo
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Description
Dipl. Ing. Gerhard Deschler
Prof. Kurt KollmannDipl. Ing. Gerhard Deschler
Prof. Kurt Kollmann
Elastische Kupplung zum Übertragen von Drehmomenten bei Antriebseinheiten, insb. solchen eines AntriebsmotorsElastic coupling for transmitting torques in drive units, especially those of a drive motor
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung gem. der Gattung im Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an elastic coupling according to the type in the preamble of claim 1.
Es ist seit langem bekannt und üblich, zwischen einer Antriebsund einer dahinter liegenden Abtriebseinheit, d.h. einem Primär- und Sekundärteil, eine eistische Kupplung vorzusehen und diese mit dem Primärteil und mit dem Sekundärteil an die Antriebseinheit zu verbinden, wobei die Drehmomentübertragung über einen elastischen Körper, wie Elastomer aus Gummi oder anderem, elastischem Material, erfolgt.It has long been known and common practice to provide an elastic coupling between a drive unit and an output unit behind it, i.e. a primary and secondary part, and to connect this to the primary part and the secondary part to the drive unit, with the torque being transmitted via an elastic body, such as an elastomer made of rubber or another elastic material.
Die Aufgabe einer solchen Kupplung besteht, neben der Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebs- auf die Abtriebseinheit darin, auch Drehschwingungsbelastungen einer Maschinenanlage zu vermindern und DrehmomentStöße, z.B. bei plötzlichen Laständerungen, elastisch abzufedern. Die Festlegung einer solchen Kupplung wird dabei so vorgenommen, daß sie nur zum An- bzw. Abstellen der Antriebsanlage die Resonanzdrehzahl durchläuft, im übigen aber und hier besonders im Betriebsdrehzahlbereich der Antriebseinheit drehschwingungsarm, wegen der Abblockung der Drehimpulse, arbeitet.The task of such a coupling is, in addition to transferring torque from the drive to the output unit, to reduce torsional vibration loads on a machine system and to elastically cushion torque shocks, e.g. in the event of sudden load changes. The design of such a coupling is such that it only runs through the resonance speed when the drive system is switched on or off, but otherwise, and here especially in the operating speed range of the drive unit, operates with little torsional vibration due to the blocking of the angular impulses.
Neben den hervorragenden, elastischen Eigenschaften eines solchen Elastomers weist eine solche, elastische Kupplung auch Dämpfungseigenschaften auf, die Schwingungsausschläge hervorgerufen durch Laststöße - schneller abklingen lassen. Auch andere Betriebszustände, z.B. solche in der Nähe von Resonanzstellen, z.B. bei variablen Drehzahlen oder durch Abschalten von Aggregaten, z.B. solcher von PropelleranlagenIn addition to the excellent elastic properties of such an elastomer, such an elastic coupling also has damping properties that allow vibrations caused by load shocks to subside more quickly. Other operating conditions, e.g. those near resonance points, e.g. at variable speeds or by switching off units, e.g. those of propeller systems
bei Schiffen, wodurch durch die geringen, drehenden Massen infolge höherer Kupplungsfrequenzen gefährliche Resonanzen in den Betriebsbereich rücken können, lassen sich damit beherrschen und führen nicht zu einer Überlastung der Kupplung. 5on ships, where dangerous resonances can enter the operating range due to the small rotating masses as a result of higher coupling frequencies, can be controlled in this way and do not lead to overloading of the coupling. 5
Die Belastbarkeit einer solchen Kupplung hängt aber nicht nur von der mechanischen Beanspruchung des Elastomers ab. Auch die bei dynamischer Beanspruchung, infolge Werkstoff-Dämpfung im Elastomer, erzeugte Wärme stellt eine Belastungsgrenze dar und ist oftmals der Grund für das vorzeitige Altern des Elastomers und letztendlich auch für das Versagen der elastischen Kupplung. Hohe Werkstoff-Dämpfungen des verwendeten Elastomers (Verlustleistungen) - oft wünschenswert zum Abbauen mechanischer Beanspruchungen - können daher bei den bisherigen Bauformen der Kupplungen und aus diesen besagten Gründen nicht verwirklicht werden, wodurch Einbußen in der Funktion einer solchen Kupplung oft hingenommen werden müssen.The load-bearing capacity of such a coupling does not only depend on the mechanical stress on the elastomer. The heat generated during dynamic stress as a result of material damping in the elastomer also represents a load limit and is often the reason for premature aging of the elastomer and ultimately for the failure of the elastic coupling. High material damping of the elastomer used (power losses) - often desirable for reducing mechanical stress - cannot therefore be achieved with the previous designs of the couplings and for these reasons, which often means that losses in the function of such a coupling must be accepted.
Eine bekannte, elastische Kupplung dieser Art wird im wesentlichen von einem äußeren, sogenannten Primärteil und einem inneren, sogenannten Sekundärteil gebildet, von denen beide Teile durch ein Elastomer elastisch, miteinander verbunden sind. Das äußere Primärteil, das vielfach flanschartig ausgeführt sein kann, ist über den Umfang des Elastomers hinaus verlängert, und es dient dieser Überstand des Flansches der Verbindung der Kupplung mit der Antriebseinheit, z.B. dem Schwungrad eines Motors. Das innen liegende Sekundärteil dagegen ist vorzugsweise mit einem Zahnprofil versehen und formschlüssig mit der Welle eines Getriebes verbindbar.A known elastic coupling of this type is essentially formed by an outer, so-called primary part and an inner, so-called secondary part, both of which are elastically connected to one another by an elastomer. The outer primary part, which can often be designed like a flange, is extended beyond the circumference of the elastomer, and this projection of the flange serves to connect the coupling to the drive unit, e.g. the flywheel of an engine. The inner secondary part, on the other hand, is preferably provided with a tooth profile and can be connected in a form-fitting manner to the shaft of a gearbox.
Der Elastomer selbst ist auch hier einerseits am Flansch des Primärteils und andererseits am Sekundärteil, insb. durch Aufvulkanisation, mit diesen Teilen unlösbar verbunden. Zwar erfüllt diese bekannte Kupplung eine Reihe von an sie gestellten Aufgaben äußerst zufriedenstellend, sie kann jedoch in manchen Fällen aber nicht vermeiden, daß irgend welche Resonanzschwingungen, insb. bei Teil- oder Leerlast der Antriebseinheit, in das Getriebe u./od. Fahrgastgehäuse übertragen werden, wo sie den Komfort des Fahrzeuges, sei es eines Land- oder Wasserfahrzeuges, erheblich beeinträchtigenThe elastomer itself is also permanently connected to the flange of the primary part and the secondary part, in particular by vulcanization. Although this known coupling fulfils a number of tasks assigned to it extremely satisfactorily, in some cases it cannot prevent any resonance vibrations, in particular when the drive unit is partially or unloaded, from being transmitted to the transmission and/or passenger compartment, where they significantly impair the comfort of the vehicle, be it a land or water vehicle.
können, vgl. Prospekt Fa. VULKAN, hier VULKARDAN - E Kupplung, Druckschrift Nr. 0692/4, {Kopie anbei).can, see brochure from VULKAN, here VULKARDAN - E coupling, publication no. 0692/4, {copy enclosed).
Auch ist eine weitere, elastische Kupplung bekannt, die von einem, ein Zahnprofil an dessen Umfang aufweisendes Elastomer
gebildet wird, in dessen Verzahnung ein Zahnprofil eines Antriebsteiles formschlüssig eingreift. Das Antriebsteil bildet
auch hier das sogenannte Primärteil, während das Sekundärteil von einer, das Elastomer tragenden Nabe, die über eine
Steckverbindung auf der Abtriebswelle sitzt, gebildet wird. Das Elastomer selbst ist hier über einen winkelförmigen Ringflansch
der Nabe an diesem Flansch unlösbar, z.B. durch AufVulkanisation, verbunden.
Auch diese elastische Kupplung erfüllt die meisten an sie gestellten Anforderungen, insb. hinsichtlich der Übertragung
von Drehmomenten vom Primär- auf das Sekundärteil, sie kann aber nicht vermeiden, daß in manchen Fällen unangenehme
Resonanzen auf das Getriebe u./od. Fahrgastgehäuse übertragen werden, die auch hier, besonders bei Leer- oder Teillast der
Antriebseinheit an dieser entstehen können und den Komfort des Fahrzeuges beeinträchtigen als auch dem vorzeitigen Altern des
Elastomers durch mechanische und/oder thermische Beanspruchungen Vorschub leisten, vgl. Prospekt Fa. VULKAN,
hier VULKALASTIC-L-Kupplung, Baureihe 2800, (Kopie anbei).Another elastic coupling is also known, which is formed by an elastomer with a tooth profile on its circumference, in whose teeth a tooth profile of a drive part engages in a form-fitting manner. Here, too, the drive part forms the so-called primary part, while the secondary part is formed by a hub that carries the elastomer and is attached to the output shaft via a plug connection. The elastomer itself is permanently connected to this flange via an angled ring flange of the hub, e.g. by vulcanization.
This flexible coupling also meets most of the requirements placed on it, particularly with regard to the transmission of torque from the primary to the secondary part, but it cannot prevent unpleasant resonances from being transmitted to the gearbox and/or passenger compartment in some cases, which can also occur here, particularly when the drive unit is unloaded or partially loaded, and which impairs the comfort of the vehicle and promotes premature aging of the elastomer due to mechanical and/or thermal stresses, see VULKAN brochure, here VULKALASTIC-L coupling, series 2800, (copy attached).
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine an sich bekannte, elastische Kupplung für derartige Anwendungen dahingehend weiterzubilden, daß die vorgenannten Resonanzen und damit Unzulänglichkeiten der Kupplung nicht mehr auf die nachgeschalteten Aggregate der Antriebsanlage u./od. den Fahrgastraum eines Fahrzeuges, d.h. Land- oder Wasserfahrzeuges, übertragen werden können, und die Kupplung zudem einfach und kostengünstig verbessert werden kann, damit solche Resonanzschwingungen, bereits im AnfangsStadium gedämpft bzw. an deren Wanderung in andere Bereiche dämpfend, gehindert werden.This is where the invention comes in, the aim of which is to further develop a known, elastic coupling for such applications in such a way that the aforementioned resonances and thus deficiencies of the coupling can no longer be transferred to the downstream units of the drive system and/or the passenger compartment of a vehicle, i.e. land or watercraft, and the coupling can also be improved simply and inexpensively so that such resonance vibrations are dampened in the initial stage or prevented from migrating to other areas.
Diese Aufgabe wird gem. der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features listed in the characterizing part of claim 1.
Weitere, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden, für die insb. im Rahmen des Hauptanspruches Schutz begehrt wird. 5Further advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims, for which protection is sought in particular within the scope of the main claim. 5
Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es werden weitere Vorteile erzielt. So ist es beispielsweise möglich, diese einfach auszuführende Variante des zusätzlichen Dämpfungsgliedes, in diesem Fall den Viskosedämpfer, auch an bereits im Betrieb befindlichen, elastischen Kupplungen anzubringen, wodurch auch bei diesen, sogenannten älteren Fahrzeugen, der Vorteil der effizienten Resonanzdämpfung ermöglicht werden könnte. Damit könnte der Komfort solcher Fahrzeuge und hier insb. von Yachten, kleineren Fahrgastsschiffen u.a., erheblich verbessert werden, ohne daß hierfür ein größerer Aufwand an Montagezeit und Kosten einhergehen müßte.These measures not only advantageously solve the problem underlying the invention, but also achieve further advantages. For example, it is possible to attach this simple variant of the additional damping element, in this case the viscous damper, to elastic couplings that are already in operation, which would also enable the advantage of efficient resonance damping to be achieved in these so-called older vehicles. This would significantly improve the comfort of such vehicles, especially yachts, smaller passenger ships, etc., without requiring a great deal of installation time and expense.
Dadurch, daß mittels dieser einfachen Modifikation der Kupplung im Resunanzfall größere Drehwinkelausschläge wirkungsvoll gedämpft werden können, lassen sich auch die mechanischen und thermischen Überbeanspruchungen in der elastischen Kupplung und insb. in ihrem Elastomer, wie auch der Antriebsanlage und damit auch die im Fahrgastraum bzw. -gehäuse wirkungsvoll verhindern. Hinzu kommt, daß der hier verwendbare Viskosedämpfer für sich allein ein bewährtes und kostengünstiges Bauteil ist, da er z.B. bei Verbrennungsmotoren, als sogenannter Massenartikel, für div. Problemlösungen, vielfach Verwendung findet.Because this simple modification of the coupling can effectively dampen large angle deflections in the event of a crash, mechanical and thermal overloads in the flexible coupling and in particular in its elastomer, as well as in the drive system and thus also in the passenger compartment or housing, can be effectively prevented. In addition, the viscous damper used here is a proven and cost-effective component in itself, as it is often used in combustion engines, for example, as a so-called mass product for various problem solutions.
Auch kann ein weiterer Vorteil darin gesehen werden, daß der Viskosedämpfer keiner vorherigen Abstimmung bedarf, und er seine Dämpfungskraft über einen langen Zeitraum nur wenig ändert.Another advantage is that the viscous damper does not require any prior adjustment and its damping force changes only slightly over a long period of time.
In der Zeichnung sind zwei der möglichen Ausführungen der Erfindung am Beispiel einer elastischen Kupplung schematisch dargestellt. Es zeigt:The drawing shows two possible embodiments of the invention using the example of an elastic coupling. It shows:
Fig. 1 eine modifizierte, elastische Kupplung mit einem, zwischen Primär- und Sekundärteil eingelegtem Elastomer, wobei dieser einerseits über einen FormschluS mit dem Primärteil lösbar und andererseits über eine unlösbare Verbindung mit dessen Nabe am Sekundärteil anschließbar ist, nebst dem an einem Ringflasch der Nabe befestigbaren, zusätzlichen Dämpfungsglied,Fig. 1 a modified, elastic coupling with an elastomer inserted between the primary and secondary parts, whereby this can be detachably connected to the primary part via a positive connection and can be connected to the secondary part via a permanent connection to its hub, together with the additional damping element that can be attached to a ring flange of the hub,
Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II in Fig. 1 undFig. 2 a section in the plane II-II in Fig. 1 and
Fig. 3 eine einfach modifizierte, elastische Kupplung mit einem zwischen Primär- und Sekundärteil eingelegten Elastomer, wobei dieser einerseits an einem, das Primärteil bildenden Flansch und andererseits an einer Nabe des Sekundärteiles anschließbar ist, nebst dem mit dieser Nabe verbindbarem, zusätzlichen Dämpfungsglied.Fig. 3 a simply modified, elastic coupling with an elastomer inserted between the primary and secondary parts, whereby this can be connected on the one hand to a flange forming the primary part and on the other hand to a hub of the secondary part, together with the additional damping element that can be connected to this hub.
Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig 1 und 2 ist die elastische Kupplung 1 als eine sogenannte Steckkupplung ausgeführt, die eine montagefreundliche Verbindung zweier Triebteile ermöglicht. Dabei können das Primärteil 2 als Teil des Schwungrades 4 und das Sekundärteil 3 als Teil der Abtriebswelle 5 der Antriebseinheit ausgeführt sein. Das elastische Bindeglied zwischen dem antreibenden Teil, d.h. dem Primärteil 2 und dem getriebenen Teil, d.h. dem Sekundärteil 3, ist ein Elastomer 6, z.B. in Form eines Gummi oder sonstigen, elastischen Materials, über das das Drehmoment des Antriebes auf den Abtrieb, z.B. die Welle eines Propellers bei Wasserfahrzeugen, wie Yachten u.a. oder auf die Achse eines Landfahrzeuges übertragen wird.In the embodiment according to Fig. 1 and 2, the elastic coupling 1 is designed as a so-called plug-in coupling, which enables an easy-to-assemble connection of two drive parts. The primary part 2 can be designed as part of the flywheel 4 and the secondary part 3 as part of the output shaft 5 of the drive unit. The elastic link between the driving part, i.e. the primary part 2 and the driven part, i.e. the secondary part 3, is an elastomer 6, e.g. in the form of rubber or other elastic material, via which the torque of the drive is transferred to the output, e.g. the shaft of a propeller in watercraft such as yachts, etc. or to the axle of a land vehicle.
Das Elastomer 6 weist hier an seinem Umfang ein Zahnprofil 8 auf, das mit einer ähnlichen Verzahnung am Schwungrad 4 formschlüssig korrespondiert. Ein winkeIförmniger Ringkörper 9, der an einer, an der Abtriebswelle 5 sitzenden Nabe 10 befestigbar ist, dient dem Tragen des Elastomer 6 und ist mit diesem, z.B. durch Aufvulkanisation, unlösbar verbunden. Zusätzlich zu diesem Elastomer 6 ist an der einen, insb. freien Stirnseite des Abtriebes, d.h. im Sekundärteil 3, dasThe elastomer 6 has a tooth profile 8 on its circumference, which corresponds in a form-fitting manner to a similar toothing on the flywheel 4. An angular ring body 9, which can be fastened to a hub 10 on the output shaft 5, serves to support the elastomer 6 and is permanently connected to it, e.g. by vulcanization. In addition to this elastomer 6, the
zusätzliche Dämpfungsglied 11 an der Nabe 10 verbindbar, wobei diese Verbindung hier als eine Schraubverbindung 12 ausgeführt ist, deren Schrauben auch durch den, an der Nabe 10 befestigten Abschnitt bzw. Schenkel 13 des Ringkörpers 9 geführt seinadditional damping element 11 can be connected to the hub 10, whereby this connection is designed here as a screw connection 12, whose screws can also be guided through the section or leg 13 of the ring body 9 attached to the hub 10
können. Damit ist das zusätzliche Dämpfungsglied 11 auskragend an der Nabe 10 befestigt.The additional damping element 11 is thus attached to the hub 10 in a cantilevered manner.
Das zusätzliche Dämpfungsglied 11 ist hier als ein, an sich
bekannter Viskosedämpfer ausgeführt, der im wesentlichen in
sich einen, von einer viskosen Masse 14 getragenen, z.B.The additional attenuation element 11 is here a, in itself
known viscous damper, which is essentially in
a, supported by a viscous mass 14, e.g.
metallischen, Ring 15, aufweist. Dieser Ring 15 schwimmtmetallic, ring 15. This ring 15 floats
gewissermassen in der viskosen Masse 14, z.B. einem Siliconöl,
so daß dessen verzögertes Folgen seiner, mit dem Elastomer 6
rotierenden Bewegungen eine dämpfende Wirkung auf die
Resonanzen des Elastomer ausüben können.in the viscous mass 14, e.g. a silicone oil, so that its delayed following of its, with the elastomer 6
rotating movements have a dampening effect on the
can cause resonances of the elastomer.
Wichtig für die Funktion des zusätzlichen Dämpfungsgliedes 11, d.h. des Viskosedämpfers ist, daß dieser drehstarr an der Nabe 10 verbunden ist und der Rotation des Elastomers 6 mit seinem, den Ring 15 aufnehmenden Gehäuse 16 absolut synchron folgt.It is important for the function of the additional damping element 11, i.e. the viscous damper, that it is torsionally rigidly connected to the hub 10 and follows the rotation of the elastomer 6 with its housing 16, which accommodates the ring 15, absolutely synchronously.
Die Verbindung des Umfanges des Elastomers 6 mit dem Primärteil 2 erfolgt, wie hier dargestellt, über eine Zahnflanken-Verbindung
(Zahnprofil 8), wobei für eine einwandfreie Montage die Zahnflanken von Primärteil 2 und Elastomer 6 spielbehaftet
sein müssen.The connection of the circumference of the elastomer 6 with the primary part 2 is made, as shown here, via a tooth flank connection
(tooth profile 8), whereby the tooth flanks of primary part 2 and elastomer 6 must have some clearance for proper assembly.
Die Verbindung für die Übertragung des Drehmomentes erfolgt
auch bei dieser Antriebsvariante durch Zusammenflanschen des
in der Zeichnung nicht dargestellen Motorblocks derThe connection for the transmission of the torque is
also with this drive variant by flanging the
engine block not shown in the drawing of the
Antriebsanlage an den Getriebeblock.Drive system to the gearbox block.
Um insb. größere Relativbewegungen und damitIn order to avoid larger relative movements and thus
Resonanzschwingungen zwischen Primärteil 2 und Sekundärteil 3
dämpfend zu mindern bzw. wirksam abzufangen, ist das
zusätzliche Dämpfungsglied 11, d.h. der Viskosedämpfer, an der Nabe 10 des Sekundärteiles 3 angeflanscht.Resonance vibrations between primary part 2 and secondary part 3
To reduce or effectively absorb the impact, the
additional damping element 11, ie the viscous damper, is flanged to the hub 10 of the secondary part 3.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die elastische
Kupplung 1 ähnlich aufgebaut und auch hier als Steckkupplung
ausgeführt, jedoch mit dem Unterschied, daß sie hier eineIn the embodiment according to Fig. 3, the elastic
Coupling 1 is similarly constructed and also here as a plug-in coupling
carried out, but with the difference that here they are a
kompaktere Ausführung aufweist und damit bereits vor dem Zusammenflanschen der Aggregate, d.h. der Antriebs- und der Abtriebseinheiten, d.h. Primärteil 2 und Sekundärteil 3, schon für sich eine Einheit bildet. Diese Kupplung 1, die besonders wegen ihrer hohen Elastizität und ihres einfachen Aufbaues für vielseitige Eisatzfälle geeignet ist, ist ebenfalls besonders montagefreundlich und findet in vielen Antriebsanlagen, wie z.B. im Schiffsbau mit oft unterschiedlichen Lastwechseln, d.h. Leer-, Teil- oder Vollast, zunehmende Anwendung.has a more compact design and thus forms a unit in itself even before the units, i.e. the drive and output units, i.e. primary part 2 and secondary part 3, are flanged together. This coupling 1, which is particularly suitable for a wide range of applications due to its high elasticity and simple structure, is also particularly easy to install and is increasingly used in many drive systems, such as in shipbuilding with often different load changes, i.e. empty, partial or full load.
Auch diese Kupplung 1 bedarf zur Vermeidung etwa auftretender Resonanzschwingungen des zusätzlichen Dämpfungsgliedes 11, das auch hier als ein Viskosedämpfer ausgeführt sein kann, um diesen Schwingungen, bereits im EnstehungsStadium, wirksam zu begegnen.This coupling 1 also requires the additional damping element 11 to avoid any resonance vibrations that may occur, which can also be designed as a viscous damper in order to effectively counteract these vibrations as early as the stage of their occurrence.
Die Kupplung 1, die an der einen Stirnseite der Antriebsanlage, in diesem Fall auf das Sekundärteil 3 aufgesteckt werden kann, weist zwischen einem das Primärteil 2 bildenden, ringförmigen Flansch 17 und einem winkelförmigen, die Nabe 10 bildenden Ringkörper 18 des Sekundärteiles 3 das Elastomer 6 auf, das an beiden es umfassenden Teilen, z.B. durch Vulkanisation oder einer anderen, metall-elastomeren Verbindung oder einer einfachen Schraubverbindung, daran befestigbar ist. Das zusätzliche Dämpfungsglied 11, das auch hier stirnseitig am Sekundärteil 3, angebracht sein kann, ist an der Nabe 10 des Sekundärteiles 3 drehstarr mittels Schraubverbindung 12 verbunden und folgt der Schwingbewegung des Elastomer 6, wie dies auch bei der oben geschilderten Kupplung 1 der Fall ist. Die Nabe 10 sitzt auch hier, vorzugsweise über ein Zahnflanken- oder Keilwellenprofil 19, auf der Abtriebswelle 5 nach dem Zusammenflanschen der Aggregate auf und sorgt durch Formschluß für die Drehmomentübertragung.The coupling 1, which can be attached to one end of the drive system, in this case to the secondary part 3, has the elastomer 6 between an annular flange 17 forming the primary part 2 and an angled ring body 18 of the secondary part 3 forming the hub 10, which can be attached to both parts surrounding it, e.g. by vulcanization or another metal-elastomer connection or a simple screw connection. The additional damping element 11, which can also be attached to the end of the secondary part 3, is connected to the hub 10 of the secondary part 3 in a torsionally rigid manner by means of a screw connection 12 and follows the oscillating movement of the elastomer 6, as is also the case with the coupling 1 described above. Here too, the hub 10 sits on the output shaft 5, preferably via a tooth flank or spline profile 19, after the units have been flanged together and ensures torque transmission through positive locking.
Die Wirksamkeit des zusätzlichen Dämpfungsgliedes 11, d.h. des Viskosedämpfers läßt sich zahlenmäßig am Beispiel einer verhältnismäßigen Dämpfung (Psi) verdeutlichen.The effectiveness of the additional damping element 11, i.e. the viscous damper, can be illustrated numerically using the example of a relative damping (Psi).
Während sich bei Elastomeren 6 die verhältnismäßige Dämpfung {Psi) zwischen 0,75 und 1,13 bewegt (vgl. auch Prospekt VULKANWhile the relative damping {Psi) of elastomers 6 ranges between 0.75 and 1.13 (see also the VULKAN brochure),
anbei), beträgt sie bei einem optimal ausgelegten Viskosedämpfer 5,44, was bedeutet, daß seine Dämpfungskraft um
den Faktor 5 bis 7 mal höher gegenüber sonstigen, elastischen Kupplungen 1 liegt.
Außerdem hat sich gezeigt, daß ein solcher Viskosedämpfer Temperaturen von 100 bis 110 0C dauernd ertragen kann, wogegen
für andere Elastomer-Elemente Temperaturen von nur 70 bis 80 0C, manchmal mit anderen Werkstoffen auch etwas darüber, als
Grenzwerte gelten.attached), it is 5.44 for an optimally designed viscous damper, which means that its damping force is 5 to 7 times higher than that of other elastic couplings 1 .
It has also been shown that such a viscous damper can withstand temperatures of 100 to 110 0 C continuously, whereas for other elastomer elements temperatures of only 70 to 80 0 C, sometimes with other materials even slightly higher, are considered limit values.
Beim Überschreiten der zulässigen Temperaturen sind plastische Verformungen in einem Elastomer 6 durchaus üblich und beim längerem Einwirken der höheren Temperatur ein Ausfall der Kupplung 1 die Folge, wenn der Elastomer nicht durch ein zusätzliches Dämpfungsglied, wie oben geschildert, geschützt wird.If the permissible temperatures are exceeded, plastic deformations in an elastomer 6 are quite common and prolonged exposure to the higher temperature can result in failure of the coupling 1 if the elastomer is not protected by an additional damping element as described above.
Neben dem Schutz der Elastomere 6 vor thermischer Überbeanspruchung durch die Verwendung des zusätzlichen
Dämpfungsgliedes 11, d.h. des Viskosedämpfers, kann als weiterer Vorteil der Abbau von Vibrationen und damit von
Geräuschen in Fahrzeugen, z.B. Schiffskörpern, festgestellt werden.
Derartige Geräusche und damit erhebliche Beeinträchtigungen am Komfort solcher Fahrzeuge treten besonders bei kleinerer Last
auf, wenn z.B. das Schwingmoment das Nutzmoment übersteigt und es dadurch zu einem Flankenwechsel bei formschlüssigen
Verbindungen kommt. Derartige Flankenwechsel können bei Kupplungen, ohne den Viskosedämpfer besonders dann auftreten,
wenn diese Kupplungen als einfache Steckkupplungen, z.B. gem. Fig. 1 u. 2 od. Fig. 3, ausgeführt sind.In addition to protecting the elastomers 6 from thermal overloading by using the additional damping element 11, ie the viscous damper, a further advantage is the reduction of vibrations and thus of noise in vehicles, eg ship hulls.
Such noises and the resulting significant impairment of the comfort of such vehicles occur particularly with lower loads, for example when the oscillating torque exceeds the effective torque and this leads to a flank change in positive-locking connections. Such flank changes can occur in couplings without the viscous damper, especially when these couplings are designed as simple plug-in couplings, e.g. as shown in Fig. 1 and 2 or Fig. 3.
Weiterhin führt dieses, sonst für die Montage der Kupplung 1 erforderliche Flankenspiel zu einem nicht-linearen Schwingungszustand in der Kupplung, was besonders im Zusammenspiel mit der Motoraufhängung und dem Drehzahlregler schwingungstechnisch nur schwer erfaßbar ist. Ein solches Schwingungs-System entwickelt manchmal, abhängig von Last und Drehzahl, eine Eigendynamik, die mit einer Untersuchung derFurthermore, this flank clearance, which is otherwise required for the assembly of the clutch 1, leads to a non-linear vibration state in the clutch, which is difficult to capture in terms of vibration technology, especially in conjunction with the engine mount and the speed controller. Such a vibration system sometimes develops its own dynamics, depending on the load and speed, which can be determined by examining the
• ··
Drehschwingung oft nicht vorhersehbar ist. Diese Eigendynamik erklärt auch die Tatsache, daß selbst in baugleichen Anlagen, insb. solchen von Schiffen, diese Auffälligkeiten nicht immer anzutreffen sind. Erst durch langwierige Messungen und oft erhebliche Änderungen an der Antriebsanlage und/oder am Fahrzeug selbst lassen sich diese Mangel am Komfort, insb. bei Yachten, Personenschiffen u. a. Fahzeugen, beheben.Torsional vibration is often unpredictable. This inherent dynamic also explains the fact that even in systems of the same design, especially those on ships, these abnormalities are not always found. Only through lengthy measurements and often significant changes to the drive system and/or the vehicle itself can these lack of comfort be remedied, especially in yachts, passenger ships and other vehicles.
Mit dem Einbau einer erfindungsgemäßen Kupplung 1, ausgestattet mit dem Viskosedämpfer, lassen sich die Standfestigkeit der elastischen der elastischen Kupplung erhöhen und unwägbare Störgrößen bereits im Vorfeld der Planung einer Antriebsanlage ausschließen, wodurch Ärger der Kunden und oft Kosten für Gewährleistungen und Umbauten sich vermeiden lassen. 15By installing a coupling 1 according to the invention, equipped with the viscous damper, the stability of the elastic coupling can be increased and unforeseeable disturbances can be excluded in advance of the planning of a drive system, thus avoiding customer annoyance and often costs for warranties and modifications. 15
Die Erfindung wurde hier am Beispiel von elastischen Kupplungen 1 für Fahrzeuge, wie Land- und Wasserfahrzeuge, vorgestellt und beschrieben.The invention was presented and described here using the example of elastic couplings 1 for vehicles, such as land and water vehicles.
Natürlich lassen sich solche elastische und mit Viskosedämpfern ausgestattete Kupplungen 1 auch für andere Antriebe, insb. mit oft wechselnden Laständerungen, erfolgreich einsetzen.Of course, such elastic couplings 1 equipped with viscous dampers can also be used successfully for other drives, especially with frequently changing load changes.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29716048U DE29716048U1 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Elastic coupling for transmitting torques in drive units, in particular those of a drive motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29716048U DE29716048U1 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Elastic coupling for transmitting torques in drive units, in particular those of a drive motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE29716048U1 true DE29716048U1 (en) | 1997-12-04 |
Family
ID=8045652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29716048U Expired - Lifetime DE29716048U1 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Elastic coupling for transmitting torques in drive units, in particular those of a drive motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29716048U1 (en) |
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