FLEXIBLE COUPLING

Abstract: 1. A resilient coupling comprising two coupling-halves, which are connected to one another by means of links (5) comprising resilient filling material (10) and provided with woven inserts (9), which links are respectively located on pins (3, 4) respectively arranged, at different diameters (1, 2), on corresponding halves of the coupling, the direction (8) of connection between two pins (3, 4) assembled with a link (5, 5a, 5b) and lying on different diameters (1, 2) forming an angle (beta) to the radius (O-A) passing through the inner pin (4), characterised in that each link (5) consists of a component having three guide bores (6, 7) for the pins (3, 4) which component is configured so that the guide bores (6, 7) are arranged at the corners of an equilateral triangle.

Description: Elastische Kupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung, bestehend aus zwei Kupplungshälften, die untereinander durch elastische La- schen verbunden sind, welche jeweils von Bolzen gehalten sind, die auf verschiedenen Durchmessern jeweils einer der beiden Kupplungshälften zugeordnet sind. Elastische Kupplungen dieserArt sind bekannt (DE-GM 7 411 513). Bei den bekannten Bauarten sind die einzelnen Laschen jeweils radial ausgerichtet und über den Umfang verteilt. Sie werden dort unter Vorspannung mit den beiden Kupplungshälften verbunden, was dadurch geschieht, dass das dort vorgesehene Verstärkungsgewebe durch Auseinanderziehen der Befestigungshülsen der Laschen gestreckt oder nahezu gestreckt wird, wobei das dazwischenliegende elastische Material zusammengedrückt wird und nach der Montage die Vorspannung bewirkt. Die durch solche Bauarten erreichbare Beein flussung der Kennlinien, geht aber mit dem Nachteil einher, dass die Montage solcher elastischer Kupplungen nur sehr aufwendig vorgenommen werden kann. Werden die Laschen in ungespanntem Zustand eingesetzt, so tritt der Nachteil auf, dass die übertragbaren Drehmomente erst bei einem beträchtlichen Verdrehwinkel der beiden Kupplungshälften gegeneinander auf grössere Werte ansteigen, während bei kleineren Drehwinkeln nur ein unbedeutender Anstieg zu verzeichnen ist. Kupplungen dieser Art sind daher sehr "weich". Für manche Fälle ist es aber erwünscht, dass die Kennlinie aus dem Nullpunkt heraus schneller ansteigt, d.h. dass die Kupplung beim Anfahren weniger weich ist, dafür aber die Progression der Kennlinie auch bei grösserem Verdrehwinkel weniger gross als bei bekannten Bauarten ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elastische Kupplung zu schaffen, die es unter Verwendung nicht vorgespannter Laschen ermöglicht, eine schneller ansprechende, aber mit zunehmendem Verdrehwinkel mehr zu einer gleichmässigen Progression neigenden Kupplung zu schaffen. Die Erfindung besteht, ausgehend von einer elastischen Kupplung der eingangs genannten Art darin, dass die Verbindungsgerade von zwei einer Lasche zugeordneten und auf verschiedenen Durchmessern liegenden Bolzen unter einem Winkel zu dem durch den inneren Bolzen gelegten Radius verläuft. Dadurch wird eine Schrägstellung der Laschen gegenüber der radialen Ausrichtung erreicht. Es ergeben sich dadurch zwei entscheidende Vorteile: 1. wird durch die Schrägstellung der Nullpunkt der Kennlinie "verschoben¯; 2. gestattet die Ausbildung und Anordnung der Laschen eine ge ringere Progression. Das ist darauf zurückzuführen, dass eine radial angeordnete, beispielsweise als Gummielement ausgebildete Lasche, durch eine Ver drehung der beiden Kupplungshälften erst einen Winkelweg zurücklegen muss, ehe es die Schrägstellung erreicht, die erfindungsgemäss den Laschen von vorneherein gegeben ist. Die Gewebelagen in den anfangs radial gestellten Laschen sind daher in der Schräglage schon in einem bestimmten Mass gespannt, und es gibt sich anschliessend durch die nichtlineare Federsteife der Gummielemente die vorher erwähnte Progression in der Kennlinie. Die Ausführung mit schräggestellten Laschen besitzt in dieser Ausgangslage noch ungespannte Gewebelagen bzw. diese fangen erst an sich zu spannen, wenn die Verdrehung der beiden Kupplungshälften beginnt. Die Federsteife einer solchen Kupplung ist daher im Nullpunkt grösser, aber ihre Progression ist im weiteren Verlauf nicht so steil. Dass diese Wirkung zustandekommt, liegt ausserdem daran, dass die vorzugsweise als Gummielemente ausgebildeten Laschen - wenn gleiche Teilkreisdurchmesser der Drehpunkte vorausgesetzt werden - bei der schräggestellten Ausführung eine grössere Länge haben, als bei einer rein radialen Anordnung. Die Federsteife kann daher aufgrund der grösseren Länge geringer sein, weil bei gleicher Kraftwirkung eine grössere Verlängerung der Elementenachse zustandekommt. Die Steifigkeit kann daher auch noch durch den Abstand der Befestigungsbolzen beeinflusst werden. Vorteilhaft wird eine Lasche aus zwei jeweils an zwei Bolzen auf verschiedenen Durchmessern gehaltenen Teillaschen zusammengesetzt, die beide geneigt, aber symmetrisch zu einem Radius angeordnet sind. Diese Ausgestaltung erlaubt es, die Kupplung für beide Drehrichtungen einzusetzen, wobei eine vorteilhafte Aus führungsforin darin besteht, dass beide Teillaschen auf einem ge meinsamen inneren Bolzen gehalten und symmetrisch zu dem durch diesen Bolzen verlaufenden Radius angeordnet sind. Es ist aber auch möglich und vorteilhaft, um die Verwendung von Teillaschen zu vermeiden, eine Lasche aus einem mit drei Führungsbohrungen für Bolzen ausgerüsteten Bauteil herzustellen, bei dem die Führungsbohrungen an den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind. Die Führungsbohrungen können in an sich bekannter Weise mit Hülsen versehen sein, wobei dann um alle drei Hülsen eine gemeinsame Gewebeeinlage herumgelegt werden kann. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass das Versteifungsgewebe eine relativ grosse Länge erhalten kann, so dass wie vorher schon angedeutet, solche Laschen eine geringe Federsteife aufweisen und daher auch eine flach verlaufende Kennlinie zu verwirklichen erlaubt. Innerhalb der Gewebeeinlage können in dem dort vorzugsweise vorgesehenen elastischen Material Belüftungsöffnungen vorgesehen werden, wie das an sich auch bei anderen Bauarten schon vorgeschlagen wurde. Es ist aber auch möglich, die Gewebeeinlage im Bereich zwischen den Führungsbohrungen nicht längs den Seiten des gleichschenkligen Dreiecks gestreckt verlaufen zu lassen, sondern sie durch elastisches Material in einer ungestreckten Lage zu halten, d.h. die Gewebeeinlage wesentlich länger auszubilden, als es dem Umfang des gleichschenkligen Dreieckes entspricht. Durch diese Ausgestaltung wird eine grössere wirksame Länge der Gewebeeinlagen erhalten. Die nutzbare Gewebedehnung ist damit grösser als es sich aus der reinen Länge des Umfanges des gleichschenkligen Dreieckes ergibt, an dessen Ecken die Führungshülsen für die Bolzen angeordnet sind. Damit und auch mit der Form der Gewebe selbst lässt sich die Neigung der Kennlinie der Kupplung ausreichend stark beeinflussen. Aus Montagegründen ist es vorteilhaft, wenn mehrere Laschen an einem Montageband angeordnet sind oder wenn mehrere Laschen an einem Montagering angebracht sind. Die beiden Kupplungshälften können dann durch das Ansetzen einer Verbindungseinheit, nämlich der eigentlichen elastischen Einheit untereinander verbunden werden. Wie auch bei anderen Bauarten üblich, ist es zweckmässig, wenn alle Laschen in der Form von Gummielementen mit oder ohne Gewebeeinlagen ausgebildet sind, weil sich Gummi für die Drehmomentübertragung als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen An ordnung von zwei elastischen Laschen an einem gemein samen inneren Bolzen und zwei symmetrisch zu der durch diesen Bolzen gelegten Radialebene angeordneten äusseren Bolzen, Fig. 2 die perspektivische Darstellung der Anordnung einer weiteren, zu einem zweiten Laschenelement gehörenden tasche, Fig. 3 den Verlauf der Kennlinien einer erfindungsgemässen und einer nach dem Stand der Technik ausgebildeten Kupplung, Fig. 4 die Gesamtanordnung uns des elastischen Teiles für eine er- findungsgemässe Kupplung, bei der jeweils Laschen mit drei Führungsbohrungen für die Befestigungsbolzen ver wendet sind, Fig. 5 ein einzelnes der in Fig. 4 verwendeten laschenförmigen Gummielemente, schematisch im Querschnitt gezeichnet, Fig. 6 ein Gummielement ähnlich Fig. 5, jedoch in einer ande ren Ausführungsform, Fig. 7 ein Gummielement ähnlich Fig. 5, jedoch in einer abge wandelten Ausführung, Fig. 8 ein Gummielement ähnlich Fig. 5, das jedoch in Scheiben form ausgebildet ist, Fig. 9 mehrere Gummielemente gemäss Fig. 5, die auf einem ge meinsamen Montageband angeordnet sind und Fig. 10 mehrere Gummielemente gemäss Fig. 5, die an einem Mon tagering anvulkanisiert sind. In der Fig. sind schematisch die beiden Teilkreisdurchmesser 1 und 2 mit dem Durchmesser D bzw. d dargestellt, auf denen in bestimmten Abständen, die im einzelnen der Fig. 4 zu entnehmen sind, Befestigungsbolzen 3 bzw. 4 angeordnet sind, von denen die Befestigungsbolzen 3, die auf dem Teilkreis 1 mit dem grösseren Durchmesser D liegen, einer von zwei nicht dargestellten, weil in üblicher Weise ausgebildeten Kupplungshälfte und die Bolzen 4 auf dem Teilkreisdurchmesser der anderen Kupplungshälfte zugeordnet sind. Beide Kupplungshälften, die in üblicher Weise aus einer mit einer Welle verbundenen Nabe und einem mit den Bolzen 3 bzw. 4 versehenen Kupplungsflansch bestehen, werden untereinander durch die elastischen Laschen 5a bzw. Sb miteinander verbunden, von denen in der Fig. 1 nur zwei gezeigt sind, in der Praxis aber mehrere gleich angeordnete vorgesehen sind, die jeweils von allen Bolzen 4 des inneren Teilkreisdurchmessers 2 zu den entsprechenden Bolzen 3 des äusseren Teilkreisdurchmessers 1 führen. Wie aus Fig. 1 aber zu erkennen ist, sind einem auf dem inneren Teilkreisdurchmesser 2 liegenden Bolzen 4 jeweils zwei Laschen 5a bzw. 5b zugeordnet, die elliptische Form aufweisen, mit einer inneren Führungsbohrung 6 und einer äusseren Führungsbohrung 7, vorzugsweise mit einer Führungshülse versehen sind und so angeordnet sind, dass die Verbindungsgerade zwischen den Mittelpunkten der Führungsöffnungen 6 und 7 unter einem Winkel & zu der Verbindungslinie O-A verläuft, welche einem durch den Mittelpunkt des inneren Bolzens 4 und durch den Mittelpunkt der Führungsöffnung 6 verlaufenden Radius entspricht. Die Lasche 5b ist ebenfalls um den Winkel 15 gegenüber diesem Radius geneigt, jedoch in umgekehrtem Sinn, so dass beide Laschen 5a und 5b spiegelsymmetrisch zu der durch den Radius O-A gegebenen Ebene angeordnet sind. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, können die an die Laschen 5a und Sb anschliessenden weiteren Laschen jeweils als den einen äusseren Befestigungsbolzen 3 jenen benutzen, der durch die Führungs öffnung 7 der Lasche 5b verläuft. Die innere Führungsöffnung 61 der Lasche 5a' würde, verglichef mit Fig. 1, auf dem Befestigungsbolzen 4' des inneren Teilkreisdurchmessers 2 angeordnet werden. In analoger Weise können alle weiteren Laschenpaare verteilt werden. Es ist allerdings nicht notwendig, dass die verschiedenen Laschenpaare jeweils an einem gemeinsamen äusseren Befestigungsbolzen 3 angreifen. Der innere Befestigungsbolzen 4 für zwei einander zugeordnete und symmetrisch zu einem Radius ausgerichtete Laschen 5a und 5b allerdings wird als gemeinsamer Anlenkungsbolzen benutzt. Aus der Fig. 3 geht hervor, dass mit grösserem Verdrehwinkel ce (siehe Fig. 1) zwischen den beiden Kupplungshälften, d.h. also auch zwischen den konzentrisch zueinander liegenden Befestigungsbolzen 3 und 4 sich eine Kennlinie b ergibt, die schon vom Nullpunkt aus progressiv verläuft und eine verhältnismässig flache Steigung gegenüber der Kennlinie a einer elastischen Kupplung aufweist, die dem Stand der Technik entspricht, d.h. einer Bauart, bei der die einzelnen Laschen nicht, wie in Fig. 1 gezeigt, schräg verlaufen, sondern jeweils radial gerichtet sind. In Fig. 3 ist auf der Ordinate das von der Kupplung ausgeübte Drehmoment aufgrund ihres Federverhaltens aufgetragen. Es ist zu erkennen, dass die neue Kupplung schon bei geringen Verdrehwinkeln grössere Drehmomente als die bekannte Kupplung übertragen kann, dass sie aber bei grösseren Drehmomenten und dadurch bedingten grösseren Verdrehwinkeln wesentlich weicher ist als eine Kupplung nach dem Stand der Technik. Aus den Fig. 4 und 5 ist zu erkennen, dass anstelle der beiden symmetrisch zu dem Radius O-A angeordneten Teillaschen 5a, 5b auch Laschen 5 in Dreieckform eingesetzt werden können, bei denen die Führungsöffnungen 6 bzw. 7 an den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind, bei dem die Abschnitte A-C und B-C jeweils gleich lang ausgebildet sind. Die Führungsöffnungen 6 bzw. 7 können in an sich bekannter Weise jeweils mit Führungshülsen für die Bolzen 3 bzw. 4 versehen sein. Um diese Führungshülsen ist eine Gewebeverstärkung 9 herumgelegt, die im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zwischen den Punkten A, B und C gestreckt verlaufend angeordnet ist. Innerhalb des von den Gewebestreifen 9 eingegrenzten Raumes ist ein gummielastisches Material 10 vorgesehen, in dessen inneren Bereich eine ebenfalls etwa dreieckförmige Aussparung 11 in Form einer durchgehenden Öffnung vorgesehen ist. Diese öffnung 11 dient zur Belüftung der einzelnen Gummielemente während des Betriebes. Fig. 4 zeigt, dass die Belüftungsöffnungen 11 auch kreisförmig ausgebildet sein können. Fig. 4 zeigt ausserdem, dass jedes der einzelnen laschenförmigen Gummielemente 5 an drei Punkten, nämlich mit der inneren Führungsöffnung 6 auf dem inneren Teilkreis 2 und mit den beiden äusseren Führungsöffnungen 7 auf dem äusseren Teilkreis 1 befestigt werden. Diese Art der Befestigung ergibt eine spielfreie Anordnung. Aus den Fig. 6, 7 und 8 ist zu erkennen, dass das Verstärkungsgewebe 9 nicht unbedingt gestreckt zwischen den Führungsöffnungen 6 und 7 verlaufen muss. Vielmehr kann es unter Zuhilfenahme des elastischen Materiales 10 zumindestens zwischen den Führungsöffnungen 7 und 6, so wie in Fig. 6 gezeigt, in ungestrecktem Zustand bogenförmig verlaufend angeordnet sein, so dass in diesem Bereich eine gewisse Reserve an Gewebelänge zur Verfügung steht, die im Betrieb dafür sorgt, dass die Kennlinie b flach ansteigend verläuft. Bedingt ist dies dadurch, dass mit zunehmendem Verdrehwinkel X zuerst ein Bereich durchfahren werden muss, in dem das Gewebe 9 bis zur Streckung gelangt, wonach erst dann die Federsteifigkeit des als Gummielement ausgebildeten Laschenteils 5 zunimmt. Gleiches gilt für die Ausführungsformen der Fig. 7 und 8, bei denen eine ungestreckte Lage des Gewebes 9 nicht nur zwischen den Führungsöffnungen 7 und 6, sondern auch zwischen den beiden im äusseren Teilkreis 2 zugeordneten Führungsöffnungen 7 vorgesehen ist. Diese Ausführungsformen ermöglichen eine weitgehende Anpassung der Kennlinie an die gewünschten Gegebenheiten. Die Fig. 9 und 10 zeigen Möglichkeiten für eine montagefreundliche Anordnung der einzelnen Laschen 5. Diese sind in Fig. 9 auf einem gemeinsamen Montageband 12 befestigt, das bei der Montage entsprechend gebogen wird, um alle Laschen untereinander unverlierbar zusammenzuhalten und montieren zu können. Fig. 10 zeigt die einzelnen Laschen 5 an einem Montagering 13 anvulkanisiert, der seinerseits mit Befestigungsöffnungen 14 zum Anschrauben an die den äusseren Kupplungsring aufweisende Kupplungshälfte versehen ist. An der inneren Kupplungshälfte werden dann die Laschen 5 mit ihren inneren Führungsöffnungen 6 angebracht. Das umständliche Montieren einzelner Laschen 5 entfällt auf diese Weise.

Claims: Ansprüche 1. Elastische Kupplung, bestehend aus zwei Kupplungshälften, die untereinander durch elastische Laschen verbunden sind, welche jeweils von Bolzen gehalten sind, die auf verschie denen Durchmessern jeweils einer der beiden Kupplungs hälften zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsgerade (8) von zwei einer Lasche (5, Sa, 5b3 zugeordneten und auf verschiedenen Durchmessern (1, 2) liegenden Bolzen (3, 4) unter einem Winkel (ss) zu dem durch den inneren Bolzen (4) gelegten Radius (O-A) ver läuft. 2. Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass eine Lasche aus jeweils an zwei Bolzen (3, 4) auf verschiedenen Durchmessern (1, 2) gehaltenen Teillaschen (Sa, 5b) zusammengesetzt ist, die beide geneigt, aber symmetrisch zu einem Radius (O - A) angeordnet sind. 3. Elastische Kupplung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Teillaschen (5a, 5b) auf einem gemeinsamen inneren Bolzen (4) gehalten und symmetrisch zu dem durch diesen Bolzen verlaufenden Radius (O-A) an geordnet sind. 4. Elastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass eine Lasche (5) aus einem mit drei Führungsboh rungen (6, 7) für die Bolzen (3, 4) ausgerüsteten Bauteil besteht, bei dem die Führungsbohrungen an den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind. 5. Elastische Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die Führungsbohrungen (6, 7) mit Hülsen versehen sind und dass um alle drei Führungsbohrungen (6, 7) eine gemeinsame Gewebeeinlage (9) herumgelegt ist. 6. Elastische Kupplung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (5) im Bereich innerhalb der Gewebeeinlage (9) mit Belüftungsöffnungen (11) ver sehen sind. 7. Elastische Kupplung nach den Ansprüchen4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebeeinlage (9) im Bereich zwischen den Führungsbohrungen (6 7) durch elastisches Material (10) in einer ungestreckten Lage gehalten ist (Fig. 6, 7 und 8). 8. Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Laschen (5) an einem Montageband (12) angebracht sind. 9. Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Laschen (5) an einem Montagering (13) angebracht sind. 10. Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass die Laschen (5) als Gummiele mente mit oder ohne Gewebeeinlage (9) ausgebildet sind.

Inventors: DARENBERG, DIETWALD, KERSTIN, GUNTHER, KIESENBERG, KARL-HEINZ, RUGGEN, WERNER, Rüggen, Werner
Applicants: MASCHINENFABRIK STROMAG GMBH
Application year: 1983
Main classification: F16D3
IPC codes: F16D3