DE3038506C2 - Elastische Wellenkupplung - Google Patents

Description

steht.

5. Elastische Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Mate-

Sowohl im Automobil- als auch im Maschinenbau wird sehr oft der Einsatz von elastischen Wellenkupplungen mit stark progressiver Kennlinie erforderlich, um zum einen hochfrequente Schwingungen mit niedrigen Amplituden gut dämpfen und zum anderen die Dimensionierung der Kupplung bei den maximal auftretenden Kräften möglichst in vertretbarem Rahmen halten zu können.

Durch die DE-OS 27 05 598 ist bereits eine elastische Gelenkscheibe für Wellenkupplungen bekannt. Diese besteht im wesentlichen aus um eine Gelenkscheibenachse achsparailel angeordneten metallischen Büchsen,

wegzulassen würde jedoch ohne wertere konstruktive Maßnahmen zu einer unzulässigen Schwächung der Wellenkupplung führen.

Im Gegensatz dazu hat es sich gezeigt, daß die Umkehrung der Elastizitäten zu einer befriedigenden und vor allem nicht aufwendigen Wellenkupplung führt, da weicher Gummi Zugspannungen besser aufnehmen kann als ein harter Gummi. Somit wird eine optimal für beide auftretenden Spannungen ausgelegte Kupplung geschaffen. Bevorzugt verlaufen dabei die Zonen der Elastomere unterschiedlicher Elastizität zwischen jeweils zwei Verbindungskörpern hintereinander. Durch den Erfindungsgedanken kann man insbeson-

die paarweise von Fadenwickeln umschlungen und zu- 60 dere den Anforderungen an die Wellenkupplung gesammen mit diesen in einem elastomeren Werkstoff ein- recht werden, die z. B. drehrichtungsabhängig arbeitet, gebettet sind. Innerhalb der Büchsen sind weitere, vom
Durchmesser her gesehen, kleinere Büchsen, die zur

Aufnahme von Schraubenbolzen oder dergleichen die-

Im Falle nur einer Drehrichtung kann man dann die Elastomersäulen aus Elastomeren herstellen, deren Elastizität, in Drehrichtung gesehen, abnehmend ist, um so

nen, vorgesehen, derart, daß diese inneren Büchsen ex- 65 eine progressive Kennlinie zu erhalten. Tritt der zuerst

zentrisch zu den äußeren liegen. Im verbleibenden grö- genannte Fall ein, liegen, bei Verwendung von zwei un-

ßeren Teil des zwischen innerer und äußerer Büchse gebildeten Raumes erstreckt sich ein Elastomerkörper.

terschiedlichen Elastomeren, drei, in Umfangsrichtung gesehen, übereinanderliegende Schichten vor, die so an-

geordnet sind, daß die Elastizität der Säulen in ihren den Hülsen zugewandten Bereichen niedriger als in ttiren mittleren Bereichen ist.

Einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäß sind die Hülsen vorzugsweise aus herstellungstechnischen Gründen von einem ringförmigen Elastomerkörper niedriger Elastizität umgeben. Zur weiteren positiven Beeinflussung der Kennlinie der erfindungsgemäßen Wellenkupplung wird vorgeschlagen, in an sich bekannter Weise etwa parallel zur Mittelachse der Wellen- to kupplung verlaufende Ausnehmungen vorzusehen, die jedoch ausschließlich im Bereich der höheren Elastizität der Säulen angeordnet sind. In diese Ausnehmungen kann dann, in Umfangsrich*.ung gesehen, wenigstens eine Erhebung, die vorzugsweise aus dem gleichen Mate- t5 rial wie der die Hülsen umgebende Teil der Säulen besteht, in Richtung auf die benachbarte Hülse hineinragen, um somit bei hochfrequenten Schwingungen schneller an den gegenüberliegenden Elastomerteilen niedriger Elastizität zur Anlage zu kommen.

Als bevorzugte Materialien für die Säulen kommen Elastomere mit Shore Härte (A) 70—85 (niedrige Elastizität) und Shore Härte (A) 50—70 (hohe Elastizität) zur Anwendung.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Materialien unterschiedlicher Elastizität durch Vulkanisation miteinander verbunden sind. Dies kann z. B. so geschehen, daß die Hülsen mit einem Rohling niedriger Elastizität umgeben und mit dem zwischen den beiden korrespondierenden Hülsen eingespritzten oder verdrängten Elastomeranteil hoher Elastizität gleichzeitig vulkanisiert werden. Ebenfalls möglich ist, einen mit entsprechenden Ausnehmungen zur Aufnahme der Hülsen versehenen Grundkörper aus Elastomermaterial hoher Elastizität herzustellen und dann in die Ausnehmungen die bereits mit dem Elastomermaterial niedriger Elastizität umgebenen und vorzugsweise ausvulkanisierten Hülsen einzupressen. Beide Varianten sind möglich, wobei jedoch das gleichzeitige Vulkanisieren der beiden Elastomere in einem Arbeitsgang aus herstellungstechnischen Gründen durch die Verwendung von nur einer Form bevorzugt wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. la, b unterschiedliche Ausgestaltung an der erfindungsgemäßen Wellenkupplung.

Die in F i g. la dargestellte elastische Wellenkupplung 1 besteht im wesentlichen aus zylindrischen Hülsen 2, die etwa in Ringform um die Mittelachse 3 der Wellenkupplung 1 angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Hülsen 2 erstreckt sich eine Elastomersäule 4-. Diese besteht aus zwei Elastomeren unterschiedlicher Elastizität, die, in Umfangsrichtung gesehen, derart übereinander angeordnet sind, daß im Randbereich 5 der Hülsen 2 Elastomermaterial 6 niedriger Elastizität (Shore Härte (A) 80) vorhanden ist, während der Restoder mittlere Bereich 7 aus Elastomermaterial hoher Elsatizität (Shore Härte (A) 60) besteht. Um eine einfache Herstellung zu erhalten, ist das Elastornermaterial 6 ringförmig ausgebildet und umgibt die Hülse 2. Aus- eo schließlich im mittleren Bereich 7 ist eine Ausnehmung 8 eingebracht, durch welche die Kennlinie der Wellenkupplung 1 positiv beeinflußt werden kann.

Die in Fig. Ib abgebildete Wellenkupplung 9 besteht, ähnlich wie in Fig. la dargestellt, aus zylindrisehen Hülsen 2. Diese werden von etwa ringförmigem Elastomermaterial 6 niedriger Elastizität umgeben. Im Restbereich 7 ist ebenfalls eine Ausnehmung 8 eingebracht, wobei jedoch hier eine Erhebung 10 aus Elastomermaterial niedriger Elastizität, welche aus dem Elastomermaterial 6 herausgeformt ist, in Richtung aut die benachbarte Hülse in die Ausnehmung 8 hineinragt. Durch diese Maßnahme wird eine noch progressivere Kennung der Wellenkupplung 9 im Gegensatz zur Wellenkupplung 1 (Fig. la) erreicht da bei Belastung die Erhebungen 10 schneller an dem an der benachbarten Hülse 2 befindlichen Elastomermaterial 6 niedriger Elastizität zur Anlage kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elastische Wellenkupplung zur Verbindung zweier Wellen, bestehend aus einer Vielzahl zur wechselseitigen Befestigung von Wellenenden bestimmter Verbindungskörper, die insbesondere durch-im wesentlichen zylindrische Hülsen gebildet sind, zwischen denen sich Elastomersäulen unter-

Da diese Wellenkupplung radial nicht vorgespannt ist, treten im Betriebszustand Druck- und Zugspannungen in den einzelnen Säulen auf, die zum einen durch die Federwickel (Zugspannung) und zum anderen durch das Elastomermaterial (Druckspannung) übertragen werden. Die Nachteile bei einer solchen Konstruktion sind darin zu sehen, daß zum einen viele Teile vorhanden sind, die eine relativ aufwendige Herstellung der Gelenkscheibe erwarten lassen, und zum anderen aufgrund

schiedhcher Elastizität erstrecken, dadurch ge- ίο zweier ineinanderliegeisder Büchsen relativ große Ab-

kennzejchnet, daß die Elastizität der Elastomersäulen (4) im Randbereich {5) der Hülsen (2) niedriger ausgebildet ist während der mittlere Bereich-(7) der Säulen (4) eine höhere Elastizität aufweist.

2. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Elastomersäulen.(4) in an sich bekannter Weise im wesentlichen parallel zur Mittelachse (3) der Wellenkupplung Vermessungen erfordern.

Ferner ist der OE-OS 23 53 303 eine elastische Wellenkupplung zu entnehmen, deren elastomere Bereiche durch Schnittfasern verstärkt sind. Diese sollen derart in s eine Form beziehungsweise in die Elastomennasse eingelagert werden, daß sie, in Umfangsrichtung gesehen, in gleichen Richtungen ausgerichtet sind. Dadurch soll in Umfangsrichtung eine hohe Druckfestigkeit sowie Axialrichtung eine hohe Biegsamkeit erzielt werden.

laufende und ausschließlich im Bereich (7) deriiöhe- 20 Hier werden nur sehr geringfügige Elastizitätsänderunren Elastizität angeordnete Ausnehmungen (8) vor- gen durch die unterschiedliche Faserausrichtung in den gesehen sind. einzelnen, aus gleichem Eiastomermaleria! bestehenden

3. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 2, Schichten erreicht.

dadurch gekennzeichnet, daß, in Umfangsrichtung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elasti-

gesehen, wenigstens eine Erhebung (10) in Richtung 25 sehe Wellenkupplung mit progressiver Kennlinie mit auf die benachbarte Hülse (2) in die Ausnehmung (8) einfachen Mitteln konstruktiv zu verbessern, wobei die

Elastomersäulen die im Betriebszustand auftretenden Druck- und insbesondere Zugspannungen über die gesamte Lebensdauer der Kupplung unbeschadet, d. h. oh-

dem gleichen Elastomermaterial wie der die Hülsen 30 ne durch die relativ selten auftretenden hochfrequenten (2) umgebende Teil (6) der Elastomersäulen (4) be- Schwingungen zerstört werden, aufnehmen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elastizität der Elastomersäulen im Randbereich der Hülsen niedriger ausgebildet ist, während der mitt-

rialien unterschiedlicher Bastizität durch Vulkanisa- 35 lere Bereich der Säulen eine höhere Elastizität aufweist, tion miteinander verbunden sinn. Durch diese Maßnahmen werden die angestrebten Ver

besserungen an der Wellenkupplung erreicht, wobei es

dem Fachmann überlassen bleibt, für den entsprechenden Anwendungsfall auch die entsprechenden Elasto-40 mere unterschiedlicher Elastizität zu verwenden, um

Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupp- den gewünschten Dämpfungseffekt zu erreichen, lung zur Verbindung zweier Wellen, bestehend aus ei- Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung gegen-

ner Vielzahl zur wechselseitigen Befestigung von WeU über dem Stand der Technik sind darin zu sehen, daß bei lenenden bestimmter Verbindungskörper, die insbeson- Verwendung von Fadenwickeln gemäß der DE-OS dere durch im wesentlichen zylindrische Hülsen gebildet 45 27 05 598, diese bei extremen Belastungen einreißen und sind, zwischen denen sich Elastomersäulen unterschied- so innerhalb kurzer Zeit zerstört werden. Diese allein licher Elastizität erstrecken.

hineinragt

4. Elastische Wellenkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Erhebung (10) aus