[go: up one dir, main page]

CZ302334B6 - Pružný element pro spojovací prostredek pružného hrídele a spojovací prostredek - Google Patents

Pružný element pro spojovací prostredek pružného hrídele a spojovací prostredek Download PDF

Info

Publication number
CZ302334B6
CZ302334B6 CZ20004742A CZ20004742A CZ302334B6 CZ 302334 B6 CZ302334 B6 CZ 302334B6 CZ 20004742 A CZ20004742 A CZ 20004742A CZ 20004742 A CZ20004742 A CZ 20004742A CZ 302334 B6 CZ302334 B6 CZ 302334B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sleeve
tooth
teeth
fibers
shaped body
Prior art date
Application number
CZ20004742A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20004742A3 (cs
Inventor
Jack Clarke@Arthur
John Francis Whitfield@Kevin
Original Assignee
The Gates Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Gates Corporation filed Critical The Gates Corporation
Publication of CZ20004742A3 publication Critical patent/CZ20004742A3/cs
Publication of CZ302334B6 publication Critical patent/CZ302334B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • F16D3/74Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts the intermediate member or members being made of rubber or other rubber-like flexible material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/54Couplings comprising a chain or strip surrounding two wheels arranged side by side and provided with teeth or the equivalent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/006Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • F16D3/725Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts with an intermediate member made of fibre-reinforced resin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/902Particular material
    • Y10S464/903Nonmetal

Landscapes

  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Flexible Shafts (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Agricultural Machines (AREA)

Abstract

Rešení se týká spojovacího prostredku (40) pružného hrídele, který má pružný element (42) tvorený telesem (44) ve tvaru objímky a spojující dva v podstate tuhé koncové kusy (41, 43) pro pripojení k pružnému hrídeli, kde teleso (44) ve tvaru objímky je vytvarované z elastomerní slouceniny a má dve protilehlé koncové cásti vzájemne oddelené stredovou prstencovou cástí (46) a tvorící prijímací díly (48, 50) spojky, tedy koncových kusu (41, 43), pricemž každý prijímací díl (48, 50) zahrnuje nekolik axiálne probíhajících zubu (56) usporádaných podél alespon cásti vnitrního obvodu (52), takže každý zub (56) každého prijímacího dílu (48, 50) má obvodovou šírku (65) preklenující cást vnitrního obvodu (52), zatímco alespon k cásti vnitrního obvodu (52) telesa (44) ve tvaru objímky je pripojený jeden element textilní výztuže a šroubovite vinutý tahový kord, takže torzní smyková únosnost prstencové cásti (46) je menší než kumulovaná smyková zubová únosnost daná souctem smykových ploch zubu (56) tvorených soucinem jejich obvodové šírky (65) a aktivní axiální délky. Rešení se pak týká zejména pružného elementu (42) pro tento spojovací prostredek (40) pružného hrídele.

Description

Oblast techniky
Stávající vynález se týká spojovacího pružného elementu pro spojovací prostředek pružného hřídele a pružného spojovacího prostředku, který takový element zahrnuje. Spojovací pružný element pružného hřídele má formu ohebného tělesa ve tvaru objímky, která zahrnuje prstencovou část a dva přijímací díly spojky na protějších koncích objímky po každé straně prstencové části. Každý z přijímacích dílů obsahuje alespoň podél části vnitřního obvodu tělesa ve tvaru objímky řadu axiálně uspořádaných žeber nebo zubů pro kluzný záběr s drážkami na koncových kusech uspořádaných naproti. Takovéto spojky se užívají pro spojení dvou rotujících hřídelů, které mohou být připojené ke koncovým kusům. Spojení pružného hřídele podle předloženého vynálezu je užitečné pro srovnání nesouososti dvou hřídelů, které se mají připojit k sobě, a pro umožnění nehlučně fungujícího hnacího spojení mezi těmito hřídeli na základě jeho ohebné prstencové části nebo pásu a pružnosti jejích žeber nebo zubů.
Dosavadní stav techniky
Dosud byly spojky pružného hřídele obsahující ohebný pás nebo prstencovou část nesoucí zatížení a přijímací díly spojky, které mají axiálně uspořádaná žebra pro záběr s axiálně uspořádanými drážkami na protilehle uspořádaných hrdlech nebo koncových kusech, charakterizovány tím, že takováto žebra měla lichoběžníkový profil nebo konturu a párově zapadala do doplňkově profilovaných drážek v obecně tuhých koncových kusech. Žebra takových elementů jsou charakteristicky vytvarovaná z kovu, což vede k nepřiměřenému stupni deformace na elastomerních žebrech tváří v tvář drážkám koncového kusu.
Zlepšení v konstrukci těchto spojovacích elementů byla obecně orientována na zesilování pásu nesoucího zatížení, aby vydržely stále větší torzní zatížení. Protože se jako výsledek takovýchto zlepšení schopnost nosnosti takovýchto pásů přenášejících zatížení stále zvyšovala, bylo na elastomerických žebrech požadováno, aby unesla stále rostoucí torzní napětí.
Spojovací prostředky pružného hřídele podle stavu techniky tak obecně projevují charakteristický poruchový způsob práce, který spočívá v roztržení nebo usmyknutí jednoho nebo několika ze zubů z vnitrního obvodu tělesa objímky díky účinku torzního napětí nebo aplikovaného zatížení. Typicky by se tímto způsobem usmykl ne pouze jeden ze zubů, nýbrž by se od zadní strany spojovacího elementu přenášejícího zatížení, který má mnohem vyšší pevnost, usmykl díky účinkům torzního zatížení na zubech celý zubový profil a zanechal by v oblasti jednoho nebo obou přijímacích dílů spojky hladkou slupku ve formě prázdné objímky. Takto i přes zvýšenou pevnost těles objímek spojovacího elementu podle stavu techniky prodělávaly takovéto elementy obecně předčasné poškození díky účinkům torzního zatížení na zubech.
Takovýto poruchový způsob práce je navíc obzvláště rušivý, protože takové usmykávání zubů není při pohledu z vnějšího povrchu spojky patrný. Člověk nemůže zjistit úrovně kroutícího momentu, který se přenáší, nebo poměrnou část užitečné životnosti zbývající spojce především bez zastavení pohonu, odstranění elastomerické objímky a pak provedení vizuální kontroly zubové části spojkového elementu. Toto minimálně snižuje výrobní výkon a zvyšuje konstrukční náklady. Ještě hůře může být často první indikací poruchy úplná destrukce spojkového elementu.
- i CZ 302334 B6
Podstata vynálezu
Podle toho je prvotním cílem tohoto vynálezu poskytnout spojovací pružný element pružného hřídele, který by vykazoval zvýšenou únosnost oproti konstrukcím podle stavu techniky a který by se v podstatě vyhnul předčasnému poškození žeber v důsledku torzního zatížení.
Dále je cílem stávajícího vynálezu poskytnout takový prostředek, který by během činnosti vykazoval zlepšenou odolnost k prokluzování.
Ještě dalším cílem stávajícího vynálezu je navrhnout takový prostředek, který by poskytl brzkou indikaci stavu spojky bez požadavku zastavení činnosti spojky nebo odstranění a následné prohlídky spojky.
Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a pro dosažení předchozích a dalších cílů se i? v souladu se záměrem stávajícího vynálezu, jak je zde vyjádřen a široce popsán, navrhuje spojovací pružný element pro spojovací prostředek pružného hřídele a spojovací prostředek pružného hřídele zahrnující takový pružný element, který má tvar objímky s vnitřními zuby, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jeho pružné těleso ve tvaru objímky zahrnuje prstencovou část a alespoň dva přijímací díly spojky, které jsou koaxiální s uvedenou prstencovou částí a končí na jednom ze dvou jejích protilehlých konců, a má vnitřní obvod nebo povrch a vnější obvod nebo povrch. Přijímací díly tělesa ve formě objímky zahrnují každý řadu axiálně se táhnoucích zubů nebo žeber uspořádaných alespoň podél části vnitřního obvodu tělesa, přičemž každý zub má obvodovou šířku překlenující část nebo oblouk vnitřního povrchu přijímacího dílu. Každý ze zubů má přitom činnou axiální délku, která ve spojitosti s obvodovou šířkou definuje smykovou plochu zubu, Součet těchto ploch nebo kumulativní smyková plocha zubu má kumulovanou smykovou únosnost zubu. Prstencová část má také smykovou únosnost, která je hlavně torzního charakteru a je odlišná od kumulované smykové únosnosti zubu, a to podle vynálezu tak, že kumulovaná smyková únosnost zubu překračuje torzní smykovou únosnost prstencové části.
To, co se v tomto kontextu míní výrazem „smyková únosnost“, je odpor daného materiálu vůči kombinovaným účinkům aplikovaného zatížení jak torzního, tak i netorzního, vibrace, frekvence, amplitudy, vysoké a nízké teploty a času, jak je jasně ukázaný ve schopnosti materiálu v podstatě zachovat svoji strukturní integritu dostatečnou pro to, aby úspěšně fungoval při určené aplikaci.
Tak bude při porovnání smykové únosnosti dvou materiálů podrobených podobnému torznímu zatížení, vibracím atd. obecně vykazovat materiál, který má menší smykovou únosnost. Tato charakteristika bude podrobněji probrána níže.
Tím, že vykazuje kumulovanou smykovou únosnost zubu větší než torzní smykovou únosnost prstencové části, překonává spojovací pružný element podle vynálezu nedostatky předkládané stavem techniky. Předčasnému poškození zubů se v podstatě unikne. Ohebné spojkové elementy navíc vykazují oproti spojkám podle stavu techniky zlepšené únosnosti. To, co je v tomto kontextu míněno výrazem „únosnost“, je schopnost tohoto prostředku odolat nebo vzdorovat celkové aplikované síle, které je při použití podrobený. Zátěžová únosnost v tomto kontextu navíc zahr45 nuje jak přenos kroutícího momentu, složky amplitudy i frekvence.
Podle vynálezu je také navržený pružný spojovací prostředek, který zahrnuje element, jaký je popsaný výše, a zahrnuje také alespoň dva koncové kusy, jehož podstata spočívá v tom, že koncové kusy mají drážky doplňkové k zubům spojovacího pružného elementu v jeho přijímacích dílech pro spárování s nimi, takže jeden každý z takových koncových kusů je ve funkčním stavu v záběru v přijímacím dílu spojovacího prostředku pro další záběr s jedním z alespoň dvou hřídelů.
-2 CZ 302334 B6
U ještě dalšího provedení je navržený spojovací pružný element, jak je popsaný výše, který navíc zahrnuje na vnějším povrchu tělesa ve tvaru objímky prostředek pro indikovaní úrovně kroutícího momentu, který se v daném čase přenáší na spojovací pružný element.
Přehled obrázků na výkresech
Doprovázející výkresy, kteréjsou sem zahrnuté a tvoří část podloh, ilustrují výhodná provedení vynálezu a spolu s popisem slouží pro vysvětlení principu vynálezu. V těchto několika výkresech označují podobné číslice podobné části a:
obr. 1 - je perspektivní pohled na spojovací prostředek pružného hřídele podle stavu techniky, obr. 2 - je perspektivní pohled na rozložený spojovací prostředek pružného hřídele podle stavu techniky z obr. 1, obr. 3 - je perspektivní pohled jednoho provedení stávajícího vynálezu ve formě pružného spojovacího prostředku, obr. 4 - je perspektivní pohled na rozložené provedení stávajícího vynálezu z obr. 3, obr. 4a - je pohled na dílčí osový řez spojovacím prostředkem z obr. 4, obr. 5 - je pohled na dílčí příčný řez zubovou částí pružného spojovacího elementu podle stavu techniky ukázaného na obr. I a vedený ve směru A-A, obr. ó — je pohled ua dílci příčny ičz. zubovou častí piuzuchu apvj ovací ho cle mentu podle stávajícího vynálezu z obr. 3, vedený ve směru B-B, obr. 7 - je boční pohled najedno provedení stávajícího vynálezu ve formě pružného spojovacího elementu zahrnujícího indikační prostředek na vnějším povrchu, kde je tento element ukázaný bez aplikovaného zatížení, a obr. 8 - boční pohled na pružný spojovací element z obr, 7, kde je pružný spojovací element ukázaný při torzním zatížení.
Příklady provedeni vynálezu
Spojovací prostředek pružného hřídele podle stavu techniky je ukázaný na obr. 1 a části v rozloženém pohledu jsou vyobrazené na obr. 2, kde spojková sestava 10 zahrnuje protilehle umístěné koncové kusy 12, 14, se kterými jsou jakýmíkoli vhodnými prostředky svázané protilehle uspořádané hřídele 16, 18. Koncové kusy 12, 14 jsou spřažené se spojkovými přijímacími díly 20, 22 pružného spojovacího elementu 24. Tyto spojkové přijímací díly 20, 22 jsou charakterizované stejně odsazenými, axiálně uspořádanými, lichoběžníkově vytvarovanými žebry nebo zuby 26 na vnitrním obvodu 28 tělesa ve tvaru objímky, kteréjsou vytvarované a uzpůsobené pro záběr s doplňkovými drážkami 30, 30' na vnějším povrchu 32, 32' koncových kusů 12, L4.
Pružný spojovací element 24 dále v podstatě zahrnuje podél svého vnitrního obvodu 28 textilní potah 25 odolný proti opotřebení, který je připojený alespoň k části zubů 26.
S odkazem na obr. 3 a 4 je ukázaný perspektivní pohled najedno provedení stávajícího vynálezu ve formě spojovacího prostředku 40 pružného hřídele. Tento spojovací prostředek 40 zahrnuje spojovací pružný element 42, který je tvořený v podstatě pružným tělesem 44 ve tvaru objímky, a také dva protilehle uspořádané koncové kusy 41, 43, se kterými mohou být jakýmkoli vhodným prostředkem svázané protilehle uspořádané, neznázoměné hřídele. Těleso 44 ve tvaru objímky má prstencovou část 46 a dva protější objímkové konce na každé straně prstencové části 46, které tvoří přijímací díly 48, 50 pro spojení resp. záběr s koncovými kusy 41, 43. Těleso 44 ve tvaru objímky má jak vnitřní obvod 52 nebo povrch, tak i vnější obvod 54 nebo povrch. Přijímací díly 48, 50 zahrnují řadu axiálně uspořádaných žeber nebo zubů 56 uspořádaných alespoň podél části vnitřního obvodu 52 tělesa 44 ve tvaru objímky. Každý zub 56 má obvodovou šířku 65 překlenující část nebo oblouk vnitřního obvodu 52. Koncové kusy 41_, 43 mají na svých vnějších obvo- 3 CZ 302334 B6 dech axiálně uspořádané drážky 45, 45' a tyto drážky 45, 45' jsou vytvarované tak, aby se spárovaly se zuby 56 přijímacích dílů 48, 50.
Těleso 44 ve tvaru objímky může dále zahrnovat podél svého vnitřního obvodu 52 textilní potah
58 odolný proti opotřebení, který může být připojený alespoň k části zubů 56, jak je ukázáno na obr. 6, aby se zvýšila jeho odolnost proti opotřebení. Vnitřní povrch tělesa 44 ve tvaru objímky může dále zahrnovat výztužný kord 62 šroubovité navinutý nebo jinak aplikovaný na elastomerní povrch. Výztužný kord 62 může být vytvořený zjakéhokoli vhodného materiálu včetně skla, aramidu a nylonu, s výhodou je vytvořený ze skelných vláken.
Každý ze zubů 56 se rozprostírá alespoň podél části vnitřního povrchu tělesa 44 ve tvaru objímky, ale nezbytně se nemusí táhnout podle celého jeho vnitřního obvodu 52 a představuje plochu definovanou obecně svojí obvodovou šířkou a svojí aktivní axiální délkou. Součet ploch zubů, nebo kumulativní smyková plocha zubu má kumulativní smykovou únosnost zubu. Vyná15 lez je charakterizovaný tím, že kumulativní smyková únosnost zubu překračuje torzní smykovou únosnost prstencové části 46.
Co je míněno výrazem „smyková únosnost“ v kontextu tohoto vynálezu, je daná odolnost tělesa vůči kombinovaným účinkům vystavení zatížení (torzního nebo netorzního), vibrační frekvenci a amplitudě, teplotě a času. Nejvyšši smyková únosnost takového tělesa se prokazuje katastrofickým smykovým napětím nebo deformací a mezním poškozením tělesa jako výsledku progresivního relativního přemístění dvou nebo více sousedních částí nebo vrstev tělesa vyvolaného silou vyvíjenou ve směru obecně rovnoběžném s rovinou styku takových vrstev.
V kontextu tohoto vynálezu jsou axiální délky zubů označené jako „aktivní“ z řady důvodů. První je, že výstupní konce zubů mohou být případně a s výhodou jsou zaoblené nebo zakřivené, aby definovaly přechodové oblasti mezi zuby 56 spojkového přijímacího dílu 48, 50 a drážkami 45, 45' tuhého koncového kusu 41_, 43, s nimiž tyto zuby 56 v zabírají, což urovnává ohebnost a vibrace mezi dílčími součástmi v této oblasti. Za druhé, protože smyková únosnost celkové plo30 chy zubu překračuje smykovou únosnost prstencové části 46 podle stávajícího vynálezu, bylo s překvapením zjištěno, že u některých aplikací nemusejí zuby 56 pružného spojovacího elementu 42 sahat přes celou délku prstencové části. To jest, zvýšená smyková únosnost zubu v porovnání se smykovou únosností prstencové části 46 umožňuje navrhnout a vyrobit životaschopné spojovací elementy, u kterých zuby 56 spojkového přijímacího dílu 48, 50 zabírají plně s drážkami 45, 45' tuhých koncových kusů 41, 43, ale nezbytně nepřemosťují délku vnitřního povrchu prstencové části 46. V takových případech musí být samozřejmě délka zubu nicméně dostatečná, aby poj mula aplikovaná zatížení.
Elementy pružné spojky podle stávajícího vynálezu, včetně jejích ozubených členů, mohou být vytvarované zjakéhokoli vhodného pružného materiálu a s výhodou jsou vytvarované z nějakého elastomerního materiálu zahrnujícího vytvrzené směsi polypropylénu, přírodní pryže, polybutadienu, kopolymerů styrenu a butadienu, kopolymerů izobutylenu a izoprenu, polyetherových nebo polyesterových uretanů, akrylických elastomerů a chloro-sulfonovaných polymerů a kopolymerů ethylenu nebo jejich vhodné směsi. U jednoho výhodného provedení je pružný spojovací element vytvořený z polychloroprenové směsi. Kterákoli takováto elastomerní směs pro použití u stávajícího vynálezu může navíc zahrnovat další volitelné přísady, které jsou všechny dobře známé ze stavu techniky včetně plniv, zesilujících činidel, vytvrzovacích činidel, urychlovačů, výrobních pomocných prostředků, nastavovacích olejů atd. v poměrech vhodných pro danou aplikaci. Například plniva a zesilující činidla zahrnující, avšak neomezená na saze, oxid křemi50 čitý, talek a uhličitan vápenatý mohou být použita v množstvích asi od 0 přibližně do 500 nebo více dílů na sto váhy elastomerů („phr“); vytvrzovací činidla zahrnující, avšak neomezená na síru a činidla tvořící volné radikály mohou být použity v množstvích asi od 0,01 do 10 phr.
Pružné elementy mohou zahrnovat nějaký krycí element odolný proti opotřebení, např. textilní potah 58, který může být vytvořený zjakéhokoli textilního materiálu zahrnujícího nylon, aramid,
-4CZ 302334 B6 polyester nebo směsi těchto předcházejících materiálů a je to s výhodou nylon 6,6. Tato tkanina může být z jakékoli vhodné vazby zahrnující plátnové, keprové nebo saténové vazby ve středových nebo nestrečových formách. U jednoho výhodného provedení je krycí element odolný proti opotřebení keprová vazba s roztažením mezi 40 a 100 % ve směru útku. Tato tkanina má s výhodou hmotnost asi mezi 25 a así 500 g/m2, výhodněji asi mezi 50 a kolem 300 g/m2, a je s výhodou upravená cementem na bázi kaučuku kompatibilním se základní elastomerickou směsí, nebo vhodným rezorcín formaldehydovým adhezním systémem na bázi latexu pro poskytnutí konečné hmotnosti upravené tkaniny asi od 50 do 1000 g/m2 a výhodněji asi mezi 100 a 700 g/m2.
io
Tento pružný spojovací element může případně zahrnovat tahový člen nebo tahový element. Takový tahový element, např. ve formě tahového kordu 62, může být vytvořený zjakéhokoli vhodného materiálu, jako aramidových vláken zahrnujících meta nebo paraaramidy, polyesterových vláken, polyamidových vláken, celulózových vláken (např. umělého hedvábí), uhlíkových i? vláken, akrylových vláken, polyuretanových vláken, bavlněných vláken a skelných vláken a také směsí předchozích vláken a s výhodou se vytvářejí ze skelných vláken. Počet a průměr takového tahového členu je závislý na velikosti spojky a aplikaci, pro kterou je určena. Tahový člen může mít navíc jakýkoli běžný tvar, ale výhodně je ve formě provazců odolávajících deformaci. Vlákna mohou být připravena tak, aby poskytla konstrukci asi od 2 do 100 pramenů/palec (0,8 až 39 pra20 menů/cm), výhodněji asi od 5 přibližně do 80 pramenů/palec (2 až 32 pramenů/cm) a nejvýhodněji asi od 8 do 56 pramenů/palec (3 až 22 pramenů/cm).
Pružný element může být případně a s výhodou je, vyplněný vlákny. S překvapením bylo zjištěno, že únosnost nebo životnost spojky a/nebo její torzní tuhost může být značně zlepšena přidá25 ním vláken kelastomemí objímce tím způsobem, že podstatný počet vláken 60 je orientovaný obvodově kolem objímky a může obecně sledovat konturu žeber nebo zubů 56. Tato charakteristika je například ukázaná na obr. 4 Jako neomezující příklad se mohou takováto vlákna vyrovnat při kalandrovacím procesu pryže. Když se pás pryže zpracovává kalandrovacím příslušenstvím, alespoň podstatná část vláken přítomných ve směsi má snahu se vyrovnat nebo „plout“ ve směru, ve kterém se kalandruje pryž. Takto se může vhodně zvolit příhodný kalandrovací směr pro daný spojovací element, to jest takový, který by vedl ke značnému počtu vláken vyrovnaných v obvodovém uspořádání kolem pružného spojovacího elementu.
Alternativně mohou být vlákna vyrovnána do roviny největšího smykového napětí ve spojce.
V některých případech vylučuje přidání takových vláken nutnost textilní zesilující tkaniny na vnitřním povrchu tělesa 44 ve tvaru objímky a/nebo zesilovacího kordu. Toto je tak zejména v případě obecně menších spojovacích zařízení pro použití u aplikací s relativně malým zatížením, např. pod pracovními zátěžemi pod 5 Nm, avšak je předvídatelné, že takový užitek může také dosáhnout na větší prostředky pro použití u aplikací pro vyšší zátěže.
Typická vlákna, která se pro tento účel mohou použít, jsou aramidová vlákna zahrnující meta nebo paraaramidy, polyesterová vlákna, polyamidová vlákna, celulózová vlákna (např. umělé hedvábí), uhlíková vlákna, akrylová vlákna, polyuretanová vlákna, bavlněná vlákna a skelná vlákna a také jejich směsi. Podle jednoho výhodného provedení jsou vlákna paraaramidy. Vlákna mohou mít jakoukoli vhodnou délku a jsou s výhodou v rozsahu asi od 0,1 přibližně do 10 mm a mohou být volitelně rozmělněna, aby se zvýšila jejich povrchová plocha. Výhodnější vlákenná délka je asi od 0,2 přibližně do 7,5 mm a nejvýhodnější délka vlákna je asi od 0,5 do přibližně 3 mm. Vlákna mohou být navíc i jinak upravena, jak je známo ze stavu techniky, aby se zvýšila jejich adheze k elastomeru. U jednoho výhodného provedení jsou vlákna mechanicky spojená a mohou být kombinovaná s vhodnými rezorcínovými formaldehydovými latexovými materiály a/nebo jinými vhodnými adhezními systémy, které jsou kompatibilní s použitou směsí elastomerů pro vytvoření pružného spojovacího elementu. Tyto systémy a vhodné způsoby úpravy vláken jsou všechny ze stavu techniky dobře známé. Zatížení vláken může být na jakékoli vhodné úrovni pro tuto aplikaci a zvláštní typ použitého zatčžovacího materiálu a je s výhodou v rozsahu asi od
0 přibližně do 50 dílů hmotnosti na 100 dílů elastomeru („phr“) nebo výhodněji asi od 1 přibližně
-5CZ 302334 B6 do 30 phr v závislosti na typu použitého vlákna a výhodněji je v rozsahu asi od 1 přibližně do i 0 phr, přičemž nej výhod něj i je v rozsahu asi od 2 přibližně do 5 phr pro typ vláken výhodných u praktického provedení stávajícího vynálezu.
Jako neomezující ilustrace výhod z vyplnění vláken v tomto kontextu byla provedena porovnávací zkouška, aby se zjistil účinek vyplnění vláken na funkční dobu životnosti elementu pružné spojky, když je podrobený pulzové analýze. Pro tuto zkoušku byla vytvořena sada tří ohebných spojovacích pružných elementů 42 (vzorky A, B a C), z nichž každý měl tradiční lichoběžníkový profil zubu 56 (podle DIN 7721 resp. DIN/ISO 6296) a vnější průměr 60 mm a tloušťku pláště io 7 mm, zelastomerní směsi, jak je popsána níže v tabulce 1, a zahrnovat na svém vnitřním povrchu polyamidovou zesilovací vrstvu a skelný výztužný kord. Eiastomemí materiál pro vzorkové spojky A, B a C navíc zahrnoval kolem 3 phr paraaramidových vláken, z nichž podstatný počet byl orientován obvodově kolem objímky. Každý pružný element 42 zahrnoval 12 zubů 56 na jeden přijímací díl 48, 50, přičemž každý takový zub 56 měl šířku základny 5 mm a výšku kolem 2,5 mm. Navíc byla v podstatě z podobné směsi, která však nebyla vyplněna vláknem, vytvořena jedna přídavná sada tří v podstatě podobných pružných spojovacích elementů (porovnávací vzorky 1, 2 a 3). Porovnávací vzorky 1, 2 a 3 navíc zahrnovaly podél svých vnitřních povrchů obručové kordové zesílení. Všechny z těchto spojovacích elementů byly podrobeny kmitavé torzní zkoušce, jak je určeno v DIN 740, s celkovým maximálním rozkmitem v rozsahu
2o od 90 do 130 Nm při frekvenci 9 Hz. Tabulka 2 udává podmínky a výsledky této zkoušky.
Tabulka I
Složení směsí elastomeru pružného spojovacího elementu, vzorky A, B, C a porovnávací vzorky 1, 2 a 3
materiál díly na sto pryže
polychloroprenový elastomer 100
tetramethylthiuramový monosulfid 0,25
dibenzothiazoldisulfid 1,5
srážený oxid křemičitý 10
saze 54
kyselina stearová 2
styrénovaný difenylamin 2
N,N'-diaryl-p-fenylendiamin 1
parafinový vosk 2
oxid zinečnatý 5
oxid hořečnatý 4
Tabulka 2
Pulzová analýza pružného spojovacího elementu
-6 CZ 302334 B6
vzorek A porov. vzorek 1 vzorek B porov. vzorek 2 vzorek C ptíiUV . vzorek 3
aplik. zkus. 128,0 128,0 117,5 117,5 95,4 95,4
zátěž Nm Nm Nm Nm Nm Nm
čas do poru- 8,8 0,5 103,0 4,3 336,8 38,0
šení h h h h h h
Jak lze vidět z výsledků ukázaných v tabulce 2, vykazovaly spojovací pružné elementy 42 vyplněné vláknem, tedy vzorky A, B a C, přibližně deseti až dvaceti násobné zvýšení životnosti nad porovnávací spojovací elementy 1, 2 a 3 pří ekvivalentních zátěžích při této zkoušce. Navíc při 9 stupních přesazení vzrostla torzní tuhost spojovacích elementů vyplněných vlákny navíc v průměru o 40 % oproti spojovacím elementům nevyplněných vlákny. Obecně se má za to. že pro stejnou dobu životnosti a při všech dalších parametrech, které zůstávají stejné, se může torzní únosnost daného pružného spojovacího elementu zvýšit vyplněním elastomemího elementu vlákm nem podle tohoto vynálezu asi o 30 % nebo více oproti elementům nevyplněným vláknem.
Spojovací pružné elementy 42 a spojovací prostředky podle stávajícího vynálezu se mohou vytvořit kterýmkoli vhodným standardním postupem, přičemž takovéto postupy jsou ze stavu techniky obecně dobře známé. Tyto způsoby zahrnují ten, který je zveřejněný v případě patentu i s US 2 859 599, jehož obsah je zde zahrnutý odkazy. Spojovací pružné elementy 42 se mohou také vytvořit podle standardních postupů známých dobře ze stavu techniky, kdy se vhodná objímka z tkaniny odolné proti opotřebení umístí do ozubené formy, výztužný kord 62 se případně šroubovité navine oproti tkanině, na vnější povrch tkaniny se nanese nevulkánizováný elastomerový materiál, forma se umístí ve vhodném vaku a aplikuje se dostatečné teplo a tlak, aby se elastomer tlačil do průtoku skrz tahové kordy, které nesou tkaninu, do drážek formy a elastomemí materiál vulkán izo val, načež se takto zkompletovaný spojovací pružný element 42 ochladí a odstraní z formy.
Na obrázcích 1, 2 a 5 je ukázaný tradiční lichoběžníkový profil žebra nebo zubu, který je charakteristický tím, že žebra nebo zuby 26 mají přímé, ale zkosené boky 3£ a úhel rozevření přibližně čtyřicet stupňů. Tato konfigurace představuje tri podmínky omezující přenosovou únosnost kroutícího momentu zubů 26. Zaprvé, vytváří přenos zátěže z prakticky tuhých drážek 30 koncového kusu 12, 14 do zapadajících částí zubů 26 obecně elastomemího spojkového přijímacího dílu napěťovou koncentraci u kořene elastomemího zubu 26 v jeho spojení s textilním pota30 hem 25 nosného pásu zatížení spojovacího elementu 24. To vytváří v kořenu zubu 26 extrémní napěťový profil, což má za následek praskliny, které se šíří obvodově podél stykové plochy mezi zuby 26 a tělesem objímky a vedou k předčasnému poškození objímky, jak bylo popsáno výše.
Za druhé definují skloněné nebo zkosené boky 31 tradičního zubového profilu rampy, které pře35 nášejí jednu složku převáděné zátěže do radiálního směru. Tato radiální složka má sklon zvětšovat průměr objímky a tím zvětšovat sklon tělesa objímky díky rohatkověrnu působení za provozu prok luzo vat.
Za třetí je poměr mezi šířkami zubů 26 v koncových kusech 12, 14 a šířkami doplňkových zubů ve spojkovém přijímacím dílu 20, 22 mimo úměru k relativním pevnostem a ohybovým tuhostem materiálu užívaného typicky pro příslušné kusy. Daleko tužší zuby koncového kusu 12, 14, vytvořené normálně z kovu, jsou u spojkové sestavy 10 s lichoběžníkovým typem příčného řezu mnohem širší než méně tuhé, typicky elastomemí zuby pružného spojovacího elementu 24. Toto
- 7 CZ 302334 B6 je zejména problematické v tom, že s časem, a speciálně za vysokých a nízkých teplotních extrémů, vydírá mnohem větší hmota a pevnost zubů koncového kusu menší, slabší elastomerické zuby předčasně vzhledem k relativně vysoké pevnosti prstencové části, jak bylo pojednáno výše.
Provedení stávajícího vynálezu ukázané na obrázcích 3, 4 a 6 zahrnuje zuby 56, které mají křivkový profil nebo obecně ukázaný obrys 57. S překvapením bylo zjištěno, že upravení obrysu 57 zubů 56 z tradičního lichoběžníkového tvaru na tento křivkový tvar, u kterého je obrys 57 části zubu definovaný sérií spojených oblouků 59 a tečen 61, představuje příležitost značně zvýšit přenosovou únosnost kroutícího momentu, to jest únosnost takových spojovacích pružných elementů 42. U tohoto ukázaného výhodného provedení je většina profilu vnitřního obvodu spojkového přijímacího dílu 48 konvexní a lícuje s převážně konkávním profilem koncového kusu 41, 43.
Křivkový profil zubu 56 preferovaný u tohoto vynálezu, který je spolu s vhodně navrženým profilem koncového kusu 41, 43 s výhodou v podstatě shodného pozitivního a negativního tvaru, zajišťuje ve srovnání s konstrukcemi podle stavu techniky rovnoměrnější distribuci napětí po zabírajících tlakových lícových plochách. To značně snižuje lokalizované napětí v kořenu zubu 56 tělesa 44 objímky a míří k účelnějšímu využití použitých materiálů. Navíc zakulacený tvar zubů 56, které mají radiální orientaci, snižuje značně radiální složku zatížení směřující ven, což zmenšuje sklon spojovacího pružného elementu 42 přeskakovat jako rohatka a tak zmenšuje prok luzo vání spojky.
U jednoho výhodného provedení stávajícího vynálezu je poměr součtu šířek 63 drážek k součtu šířek 65 zubů pro daný spojovací pružný element 42 menší než asi 0,65 : 1, výhodněji asi od 0,50 : 1 asi do 0,10 ; 1, a nejvýhodněji je přibližně od 0,45 : 1 asi do 0,15 : 1. Na tento poměr se zde bude dále odkazovat jako na „poměr drážka/zub“. Jak je ukázáno na obrázku 6, měří se šířka drážek 63 pružného elementu, které se střídají se zuby 56 takových elementů, od bodu, kde se poloměr drážky stává tečnou 61 poloměru zubu 56.
Aby se ilustrovala rostoucí funkční životnost, která se dá od pružné spojky podle stávajícího vynálezu oproti konstrukcím podle stavu techniky očekávat, byla provedena na vzorcích pružných spojovacích prostředků 40 podle předloženého vynálezu a vzorcích reprezentujících známý stav techniky analýza zátěžové únosnosti. Výsledky této zkoušky jsou uvedené níže v tabulce 3, kde se údaje získané pro vzorky reprezentující provedení podle tohoto vynálezu nalézají pod sloupcem označeným „vzorové spojky“ a údaje získané pro porovnávací vzorky reprezentující stav techniky se nalézají pod sloupcem označeným „porovnávací vzorové spojky“. Analýza únosnosti měřila pracovní životnost v cyklech do porušení oproti vrcholovému kroutícímu momentu (Nm), jak je oznámeno v německé průmyslové normě („DIN“) 740. Vytvořily se čtyři pružné spojovací elementy („vzorové spojky“), v podstatě jak je ukázáno na obr. 3, které mají vnější průměr 65 mm a tloušťku pláště 6 mm, u kterých zahrnují tělesa 44 ve tvaru objímky prstencové části 46 a spojkové přijímací díly 48, 50 a zuby 56 byly vytvarovány z polychloroprenového vulkanizátu, do kterého byly uloženy šroubovité navinuté kordy skelných vláken. Vzorec elastomeru pro tyto vzorky byl v podstatě tentýž jako ten, který je uvedený v tabulce 1 výše, ale navíc zahrnovat kolem 3 phr para-aramidových vláken, z nichž podstatný počet byl orientovaný obvodově kolem elastomemí objímky. Vnitřní povrch každého tělesa 44 byl povlečen nylonovou tkaninou odolnou proti opotřebení. Každý z těchto spojovacích pružných elementů 42 zahrnoval křivkový profil zubu 56, jak je popsáno výše, přičemž poměr drážka/zub byl kolem 0,406. Každý přijímací díl 48, 50 spojky objímky obsahoval osmnáct zubů, z nichž každý takový zub měl šířku paty kolem 5 mm a výšku kolem 3 mm. Z materiálů v podstatě identických s materiály čtyř vzorků popsaných výše byly vytvořeny čtyři porovnávací pružné spojovací elementy („porovnávací vzorkové spojky“), které měly vnější průměry kolem 60 mm a tloušťky pláště kolem 7 mm. Tyto porovnávací vzorky však měly tradiční trapézový profil zubu, jak je popsáno výše (to jest řídící se DIN 7721 (metrický) respektive DIN/ISO 5296 (anglická verze) a jak je ukázáno na obrázku 1, a měly poměr drážka/zub asi 0,65. Každý porovnávací spojovací přijímací díl zahrnoval dvanáct zubů, přičemž každý zub měl šířku paty kolem 5 mm a
-8CZ 302334 B6 výšku kolem 2,5 mm. Zkouška probíhala na zkušebním zařízení torzního pulzujícího zatížení a zahrnovala rozsah kolísání kroutícího momentu mezi vrcholy asi mezi 90 a asi 130 Nm při intenzitě 9 Hz.
Tabulka 3
Životnost v cyklech do porušení proti maximálnímu kroutícímu momentu v Nm
cykly životnosti porovnávací vzorkové spoj ky maximální Mk v Nm vzorkové spojky max. Mk v Nm
1 120 300
icr 84 180
IQ4 55 120
106 38 80
Z přezkoumání údajů v tabulce 3 je jasné, že zkoušení nad rozsahem podmínek pulzujícího kroutícího momentu naznačila značné zlepšení životnosti pro pružné spojkové elementy podle tohoto vynálezu oproti porovnávacím vzorkům podle stavu techniky, rii rozsahu 80 až 84 Nm vykazo15 val spojovací pružný element 42 podle stávajícího vynálezu cykly životnosti řádově 106 a ve srovnání s tím spojovací element podle stavu techniky cykly životnosti pouze 102. Při porovnání cyklů životnosti při 120 Nm je podobně dramatické zvýšení životnosti mezi spojkami podle vynálezu a podle stavu techniky. Navíc bylo ve všech případech vyvoláno porušení spojovacích pružných elementů 42 podle vynálezu vlivem smykového porušení hlavního tělesa 44 ve tvaru objímky spíše než usmyknutím žeber, což bylo charakteristické poškození žebrových elementů lichoběžníkového provedení.
S ohledem na zkoušku popsanou v tabulce 2 výše, která ilustruje výhody vyplnění vlákny u pružných spojovacích elementů, které mají tradiční lichoběžníkový profil zubu, když byly pružné spojovací elementy vyplněné vlákny, které měly křivkový profil zubu a které byly v podstatě shodné se vzorkovými spojkami popsanými výše v tabulce 3, podobně porovnávány s lichoběžníkovými pružnými spojovacími elementy vyplněnými vlákny (tj. vzorky A, B a C), byly dokonce objeveny výraznější výhody. Když se například testovalo při 128,0 Nm, běžely spojovací pružné elementy 42 vyplněné vlákny, které měly křivkový profil zubu 56, po dobu 1050 hodin ve srovnání s 8,8 hodinami pro lichoběžníkový vzorek A vyplněný podobně vlákny. Navíc při 170Nm běžely spojovací pružné elementy 42 vyplněné vlákny, které měly křivkový profil zubu podle vynálezu, po dobu 25 hodin.
Jelikož smyková únosnost úhrnné plochy zubu přesahuje únosnost prstencové části 46 spojová35 čího pružného elementu 42 podle tohoto vynálezu, umožňuje stávající vynález zahrnout na vnější těleso 44 elastomerní objímky indikační prostředek 73 úrovně kroutícího momentu, aby ilustroval okamžitý stav elementu a také aby předpovídal užitečnou životnost zbývající spojkové sestavě. To znamená, že protože způsob poškození spojovacích pružných elementů 42 podle tohoto vynálezu není obecně delší než usmyknutí zubů u konstrukcí podle stavu techniky, ale je delší než zkroucení a případné prasknutí aktuálního tělesa objímky, mohou se indikační prostředky 73 použít na vnějším povrchu tělesa 44 ve tvaru objímky, aby ukazovaly úroveň kroutícího momentu, který se v jakékoli dané době spojkou přenáší. To dále umožňuje zjistit poměr zbývající užitečné životnosti spojovacího pružného elementu 42, aniž by to vyžadovalo zastavení činnosti, odstranění z pohonné skupiny a vizuální kontrolu spojovacího elementu.
Vhodné indikační prostředky 73 mohou zahrnovat jakýkoli typ vzoru nebo grafiky na povrchu tělesa 44 objímky, který může být viditelný buď pomocí přístrojů, nebo pouhým okem a který
-9CZ 302334 Bó vykazuje vypovídající, reprod ukováte lne změny nebo charakteristiky, když se spojovací element pohybuje ze svého klidového stavu přes proměnlivé úrovně přenosu kroutícího momentu.
U jednoho výhodného provedení ukázaného na obrázku 7 zahrnují takové indikační prostředky
73 včlenění graficky na vnější povrch nebo obvod 54 elastomerní objímky, která je navržená pro využití zkroucení vnějšího povrchu elastomerní objímky při změně podmínek kroutícího momentu. Tato konstrukce je taková, že při předem určených podmínkách kroutícího momentu se prvky v grafice stávají díky zkroucení povrchu vyrovnané a vytvářejí tak jasně zjistitelný viditelný indikátor příslušné úrovně kroutícího momentu. Tato grafika se pak může pozorovat, zatímco io spojka funguje, případně s podporou stroboskopu nebo jiného vhodného přístroje, aby se obrazec grafiky na rotující objímce zmrtvil. Jedna typická forma vhodné grafiky je ukázaná na obrázku 7, u které je na vnějším povrchu elastomerní objímky vytvarovaná série komplexních zakřivených linií 73a-f. Každá zakřivená linie 73a-f ukazuje postupně větší odchylku od přímé linie odrážející rostoucí zkroucení povrchu elastomerní objímky s rostoucími úrovněmi přenosu krou15 ticího momentu. Obrázek 8 ukazuje týž spojovací pružný element 42, jako je ten z obrázku 7, avšak v případě obr. 8 je pružný element ukázaný při torzním zatížení a na obrázku 7 je ukázaný jako klidový, to jest, když není aplikovaná zátěž. Takto by se torzní zatížení prodělávané pružným elementem v jakémkoli daném čase odráželo v konfiguraci grafiky v každém jednotlivém čase.
Grafiky křivkových linií 73a í použité u provedení ukázaných na obrázcích 7 a 8 jsou navržené tak, aby se při každé specifické úrovni kroutícího momentu transformovala odpovídající křivková linie na linii přímou. Protože pri jakékoli dané úrovni kroutícího momentu bude přímá jen jedna linie, bude velmi snadno rozeznatelná a proto i dovozována odpovídající úroveň pracovního kroutícího momentu. Navíc mohou být linie v grafice navržené tak, aby naznačovaly podmínky bezpečné práce, přetížení a předčasného poškození. Tyto podmínky mohou být dále zdůrazněny použitím např. barevného kódování. Jako jeden neomezující příklad může přetížení indikovat červená čára v konfiguraci přímé linie, zatímco zelená čára by mohla v takové konfiguraci označovat bezpečnou práci.
Vnější grafický element byl také opatřený, aby byl schopný indikace progresivního zhoršení elastomerní objímky. Protože se tedy poškození vyskytlo na vnitřní straně, to jest v ozubené oblasti objímky, a nezahrnovalo destrukci vnějšího elementu objímky, nebyl takový indikační prostředek praktický nebo užitečný. Ve stávajícím případě však, protože elastomerní konstrukce objímky s používáním degeneruje, povrchové zkroucení roste, což vede ke stupňovaným změnám grafiky. Takovéto změny mohou být použity pro plánování výměny daného spojovacího pružného elementu 42 v nejekonomičtější době a tak snižovat nebo eliminovat neplánované odstávky provozu.
Indikační prostředek 73 může být jakéhokoli vhodného druhu nebo formy a předvídá se, že může zahrnovat i znaky výše nepopsané včetně číselných a dalších symbolů označujících úrovně kroutícího momentu a/nebo varující vzkazy, které se mohou navrhnout tak, aby se staly více čitelné, když se dosáhne odpovídající úrovně kroutícího momentu. Navíc může být indikační prostředek 73 včleněný do povrchu elementu objímky velkým množstvím způsobů patřících navíc ke způso45 bu popsanému výše, vytvarováním přímo na objímku během výroby, vytištěním na objímku poté, co je dokončené tváření, nebo připevněním předtištěného nebo předtvarovaného elementu k povrchu objímky.
Jedinečná konstrukce spojovacích prostředků 40 pružných hřídelů podle tohoto vynálezu, kde byl spojovací pružný element 42 vytvořený a uzpůsobený tak, aby smyková únosnost kumulativní smykové plochy zubů překročila únosnost prstencové části 46, vyústila ve spojku, která vykazuje oproti konstrukcím podle stavu techniky zlepšenou torzní tuhost a únosnost a zvýšenou povozní životnost. Tato jedinečná charakteristika také činí možné a žádoucí, zahrnout sem indikační prostředky 73 torzního zatížení, jak je popsáno výše, pro zjišťování okamžitých provozních stavů a předpovídání budoucího provozu spojek. Podle jednoho výhodného provedení dále zlepšuje
- 10CZ 302334 B6 výkon spojek podle vynálezu vyplnění elastomeru použitého pro vytvoření elastomerníeh dílů spojky vlákny výše popsaným způsobem. Jedinečný křivkový profil zubu 56 a poměry drážka/zub poskytnuté jedním provedením stávajícího vynálezu dále zlepšuje výkon spojek na stupeň, který je skutečně neočekávaný.
Ačkoliv je stávající vynález popsaný pro potřeby ilustrace detailně, je třeba chápat, že taková podrobnost je pouze k tomuto účelu a že znalec stavu techniky může vytvořit různé kombinace, aniž by se odchýlil od podstaty nebo rozsahu tohoto vynálezu, kromě toho, kdy může být omezený nároky. Vynález, který je zde popsaný, se může vhodně prakticky využít při absenci jakéhoio kol i prvku, který zde není specificky zveřejněn.

Claims (5)

15 PATENTOVÉ NÁROKY
1. Pružný element (42) pro spojovací prostředek (40) pružného hřídele, který zahrnuje těleso (44) ve tvaru objímky a je vytvořený z elastomerní sloučeniny, kde těleso (44) ve tvaru objímky
20 zahrnuje alespoň dvě protilehlé koncové části objímky definující příslušné přijímací díly (48, 50) spojky a alespoň jeden výztužný element z textilie připojený k alespoň části vnitřního obvodu tělesa (44) ve tvaru objímky a šroubovité vinutý tahový kord, prsLeiicuvuu část (46) mezí zmíněnými přijímacími díly (48, 50), vnitřní obvod (52) a vnější obvod (54), přičemž spojující přijímací díly (48, 50) zahrnují každý řadu axiálně probíhajících zubů (56) uspořádaných podél ales25 poň části vnitřního obvodu (52), kde každý ze zmíněných zubů (56) přijímacích dílů (48, 50) má obvodovou šířku překlenující část uvedeného vnitřního obvodu (52), vyznačující se tím, že prstencová část (46) má torzní smykovou únosnost, každý ze zubů (56) každého z přijímacích dílů (48, 50) má aktivní axiální délku, která ve spojení s každou zmíněnou obvodovou šířkou definuje smykovou plochu zubu, a kde součet uvedených smykových ploch zubu
30 definuje kumulovanou smykovou plochu zubu, přičemž kumulovaná smyková plocha zubu má kumulovanou smykovou únosnost zubu a tato kumulovaná smyková únosnost zubu překračuje zmíněnou torzní smykovou únosnost prstencové části (46).
2. Pružný element podle nároku I, vyznačující se tím, že alespoň jeden ze zmíně35 ných zubů (56) má křivkový profil příčného řezu.
3. Pružný element podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zuby (56) jsou ve střídavém uspořádání s řadou drážek, kde každá z uvedených drážek má šířku překlenuj ící část obvodu vnitřního obvodu (52) tělesa (44) ve tvaru objímky, a že poměr součtu šířek zmíněných
40 drážek k součtu šířek zubů (56) je menší než 0,65 : 1.
4. Pružný element podle nároku 3, vyznačující se tím, že poměr součtu šířek (63) drážek k součtu Šířek (65) zubů (56) je od 0,50 : 1 do 0,10 : I.
45 5. Pružný element podle nároku 3, vyznačující se tím, že poměr součtu šířek (63) drážek k součtu šířek (65) zubů (56) je od 0,45 : 1 do 0,15 : 1.
6. Pružný element podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená elastomerní sloučenina zahrnuje elastomerní materiál a asi od 1 do 30 phr vláken.
7. Pružný element podle nároku 6, vyznačující se tím, že alespoň část vláken je orientovaná v podstatě obvodově kolem uvedeného tělesa (44) ve tvaru objímky.
8. Pružný element pro spojovací prostředek (40) pružného hřídele, který zahrnuje těleso (44)
55 obecně ve tvaru objímky a je vytvořený z elastomerní sloučeniny, kde těleso (44) ve tvaru
-IICZ 302334 B6 objímky zahrnuje alespoň dvě protilehlé koncové části objímky definující příslušné spojovací přijímací díly (48, 50) a alespoň jeden výztužný element z textilie připojený k alespoň části vnitřního obvodu tělesa (44) ve tvaru objímky a šroubovité vinutý tahový kord, prstencovou část (46) mezi uvedenými přijímacími díly (48, 50), vnitřní obvod (52) a vnější obvod (54), přičemž přijí? mací díly (48, 50) mají každý řadu axiálně probíhajících zubů (56) uspořádaných podél alespoň části vnitřního obvodu (52), kde každý ze zubů (56) každého z přijímacích dílů (48, 50) má obvodovou šířku přektenující část vnitřního obvodu (52), a vyznačující se tím, že na vnějším obvodu (54) tělesa (44) ve tvaru objímky zahrnuje pružný element (42) alespoň jeden indikační prostředek (73) úrovně kroutícího momentu, že prstencová část (46) má torzní srny kolo vou únosnost, každý ze zubů (56) každého z přijímacích dílů (48, 50) má aktivní axiální délku, která ve spojení s každou zmíněnou obvodovou šířkou definuje smykovou plochu zubu, a kde součet smykových ploch zubu definuje kumulovanou smykovou plochu zubu, přičemž kumulovaná smyková plocha zubu má kumulovanou smykovou únosnost zubu a tato kumulovaná smyková únosnost zubu překračuje torzní smykovou únosnost prstencové části (46).
9. Pružný element podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se tí m , že indikační prostředek (73) úrovně kroutícího momentu je ve formě grafických prvků, které tvoří první vzor na vnějším obvodu (54) tělesa (44) ve tvaru objímky v klidu a druhý vzor na tomtéž vnějším obvodu (54) tělesa (44) ve tvaru objímky při zkroucení povrchu.
10. Spojovací prostředek (40) pružného hřídele zahrnující pružný element (42) a alespoň dva v podstatě tuhé koncové kusy (41, 43) připojené ke zmíněnému pružnému elementu (42), který zahrnuje těleso (44) ve tvaru objímky a je vytvarovaný z elastomemí sloučeniny, přičemž těleso (44) ve tvaru objímky má alespoň dvě protilehlé koncové části objímky definující příslušné spo25 jovací přijímací díly (48, 50), prstencovou část (46) mezi přijímacími díly (48, 50) a vnitřní obvod (52) a vnější obvod (54), přičemž přijímací díly (48, 50) zahrnují každý několik axiálně probíhajících zubů (56) uspořádaných podél alespoň části vnitřního obvodu (52), kde každý ze zubů (56) každého z přijímacích dílů (48, 50) má obvodovou šířku (65) překlenující část vnitřního obvodu (52), vyznačující se tím, že alespoň k části vnitřního obvodu tělesa (44) io ve tvaru objímky má připojený jeden element textilní výztuže a šroubovité vinutý tahový kord a že prstencová část (46) má torzní smykovou únosnost, zatímco každý ze zubů (56) každého z přijímacích dílů (48, 50) má aktivní axiální délku, která ve spojení s každou obvodovou šířkou (65) definuje smykovou plochu zubu, takže součet smykových ploch zubu definuje kumulovanou zubovou smykovou plochu, která má kumulovanou smykovou zubovou únosnost, a tato kumulo35 váná smyková zubová únosnost překračuje torzní smykovou únosnost prstencové části (46).
11. Spojovací prostředek (40) podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedené, v podstatě tuhé koncové kusy (41, 43) zahrnují sadu axiálně probíhajících drážek, které jsou doplňkové tvary k zubům (56) přijímacích dílů (48, 50) pro záběr koncových kusů (41, 43)
4o s přijímacími díly (48, 50) spojky.
12. Spojovací prostředek (40) pružného hřídele podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedená elastomerní sloučenina zahrnuje elastomemí materiál a asi od 1 do přibližně 30 phr vláken, z nichž alespoň část je orientovaná v podstatě obvodově kolem tělesa (44) ve tvaru
45 objímky.
13. Spojovací prostředek (40) pružného hřídele podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedená vlákna jsou typu vybraného ze skupiny sestávající z:
a) aramidových vláken
50 b) polyesterových vláken
c) polyamidových vláken
d) celulózových vláken
e) uhlíkových vláken
- 12 CZ 302334 B6
ť) akrylových vláken
g) polyuretanových vláken
h) bavlněných vláken
i) skelných vláken
5 j) nějaké kombinace kterýchkoli alespoň dvou z těch předchozích.
io 5 výkresů
CZ20004742A 1998-06-17 1999-06-17 Pružný element pro spojovací prostredek pružného hrídele a spojovací prostredek CZ302334B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98304804A EP0971142A1 (en) 1998-06-17 1998-06-17 Flexible shaft coupling element, flexible couplings incorporating same and method for forming same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20004742A3 CZ20004742A3 (cs) 2001-08-15
CZ302334B6 true CZ302334B6 (cs) 2011-03-16

Family

ID=8234881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20004742A CZ302334B6 (cs) 1998-06-17 1999-06-17 Pružný element pro spojovací prostredek pružného hrídele a spojovací prostredek

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6283868B1 (cs)
EP (2) EP0971142A1 (cs)
JP (1) JP3539925B2 (cs)
KR (1) KR100397009B1 (cs)
CN (1) CN1150385C (cs)
AT (1) ATE293761T1 (cs)
AU (1) AU758300B2 (cs)
CZ (1) CZ302334B6 (cs)
DE (1) DE69924844T2 (cs)
DK (1) DK1086317T3 (cs)
EG (1) EG22260A (cs)
ES (1) ES2241287T3 (cs)
HU (1) HU226723B1 (cs)
NO (1) NO321989B1 (cs)
NZ (1) NZ508813A (cs)
PL (1) PL195904B1 (cs)
TW (1) TW410254B (cs)
WO (1) WO1999066223A2 (cs)
ZA (1) ZA200007453B (cs)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0971142A1 (en) * 1998-06-17 2000-01-12 The Gates Corporation Flexible shaft coupling element, flexible couplings incorporating same and method for forming same
US7017799B2 (en) * 2001-12-04 2006-03-28 The Gates Corporation Spindle sleeve with transponder
US6675562B2 (en) 2002-02-19 2004-01-13 Robert C. Lawrence Portable modular implement system
DE10253092A1 (de) 2002-11-13 2004-05-27 A. Friedr. Flender Gmbh Elastische Kupplung
CA2450183C (en) * 2002-11-22 2012-01-03 Litens Automotive Flexible coupling with misalignment compensation
US6843727B2 (en) * 2003-02-21 2005-01-18 Rexnord Industries, Inc. Flexible wrap-type shaft coupling
US7763336B2 (en) * 2004-05-20 2010-07-27 The Gates Corporation Flexible coupling sleeve and a flexible shaft coupling incorporating same
US7254934B2 (en) 2005-03-24 2007-08-14 The Gates Corporation Endless belt with improved load carrying cord
FR2885699B1 (fr) * 2005-05-13 2007-08-24 Messier Bugatti Sa Dispositif d'accouplement en rotation d'une roue d'avion et d'un tachymetre.
DE102005047801A1 (de) * 2005-10-05 2007-04-12 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Lebensdauerüberwachungssystem
DE102005059180A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-14 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsstrang und einer Entkopplungseinheit
US7625290B2 (en) 2006-07-05 2009-12-01 The Gates Corporation Sleeve-type flexible shaft coupling
US7658678B2 (en) * 2007-01-17 2010-02-09 The Gates Corporation Pronged sleeve-type flexible shaft coupling
US7824270B2 (en) * 2007-01-23 2010-11-02 C-Flex Bearing Co., Inc. Flexible coupling
US7942748B2 (en) * 2007-09-28 2011-05-17 Cnh America Llc Annular groove in a shock protection device
JP5122900B2 (ja) * 2007-09-28 2013-01-16 パナソニック株式会社 マッサージ機
US8216113B2 (en) 2008-05-27 2012-07-10 Litens Automotive Partnership Engine powered device having accessory drive and reversing motor for selectively starting engine and powering accessory drive
US20100227697A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-09 C-Flex Bearing Co., Inc. Flexible coupling
US8708830B2 (en) * 2009-05-04 2014-04-29 Robert M. Jones Break away spline misalignment coupling
EP2496853B1 (de) * 2009-11-03 2016-01-27 Hackforth GmbH Gummimischung für elastische kupplung
TWI395887B (zh) * 2010-03-10 2013-05-11 Apex Dynamics Inc 聯軸器結構
KR101271324B1 (ko) * 2011-06-20 2013-06-05 주식회사 만도 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기
DE102012100861A1 (de) 2012-02-02 2013-08-08 Contitech Antriebssysteme Gmbh Kupplung
CN102705394A (zh) * 2012-06-13 2012-10-03 中国南方航空工业(集团)有限公司 联轴节
JP6196813B2 (ja) * 2012-06-19 2017-09-13 ニッタ株式会社 シャフト用構造体、雄型部材、及び、雌型部材
EP2863084B1 (en) * 2012-06-19 2018-07-25 Nitta Corporation Structural body for shaft, male member, and female member
JP5999424B2 (ja) * 2012-09-21 2016-09-28 株式会社リコー 駆動伝達装置、および画像形成装置
CN103883635A (zh) * 2012-12-22 2014-06-25 昆山瑞恒峰技术咨询有限公司 一种新型联轴器
CN103317523B (zh) * 2013-07-08 2015-12-23 林佳杰 一种机器人关节
CN103358317B (zh) * 2013-07-29 2015-12-23 林佳杰 一种具有断电保护功能且刚度可调的机器人关节
DE102014104762A1 (de) * 2014-04-03 2015-10-08 Magicfloor Ag Geräuscharme Kupplung zur Übertragung eines Drehmoments
DE102015110089A1 (de) 2014-06-27 2015-12-31 Magna Closures Inc. Elektromechanische Strebe mit integrierter Flexkupplung und Schlupfvorrichtung und zugehörige Kupplungs-/Kopplungs-Anordnung
KR101676282B1 (ko) 2015-06-08 2016-11-15 재단법인 중소조선연구원 복합재료를 이용한 세그먼트형 커플링
SE1550912A1 (sv) * 2015-06-30 2016-11-08 Atlas Copco Ind Technique Ab Electric power tool
CN106607541B (zh) * 2015-10-21 2018-09-25 庆昌产业株式会社 旋转传动装置的成型方法
DE102015224252A1 (de) * 2015-12-03 2017-06-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromechanische Lenkung mit koaxialem Motor
US10584220B2 (en) 2016-02-26 2020-03-10 Fina Technology, Inc. Modified polymers and stable emulsions comprising the same
CN108779808A (zh) * 2016-03-08 2018-11-09 日本精工株式会社 力矩传递用接头和电动式助力转向装置
WO2018070485A1 (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 日本精工株式会社 トルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置
CN107165954A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 苏州汇川技术有限公司 十字滑块联轴器
JP6729806B2 (ja) 2017-07-25 2020-07-22 日本精工株式会社 トルク伝達用継手および電動式パワーステアリング装置
BR102019013798A2 (pt) * 2019-07-03 2021-01-12 Eliézer Previdi Vieira De Barros Acoplamento mecânico
DE102020104204A1 (de) * 2020-02-18 2021-08-19 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verstellelements eines Kraftfahrzeugs
DE102020104212A1 (de) * 2020-02-18 2021-08-19 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verstellelements eines Kraftfahrzeugs
CN111577780B (zh) * 2020-05-22 2021-06-08 中国船舶科学研究中心 一种弹性膜片联轴器
EP4112978B1 (en) * 2021-06-28 2024-12-25 Goodrich Corporation Compliant joint drive assembly
CN115059697B (zh) * 2021-12-29 2024-02-27 日照东方电机有限公司 一种连接永磁电动机和减速机的承插式双向对接套
KR20240000482U (ko) 2022-09-05 2024-03-12 주식회사 메가텍 안전핀을 갖는 타이어 장착타입 샤프트 커플링
CN116044912B (zh) * 2023-03-17 2023-06-06 煜安特种阀门研制(深圳)有限公司 一种便于轴径适配的联轴器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9308C (de) * H. PFITZER in Leipzig Verbesserungen an Brücken- und Tafelwaagen. (Zusatz zu P. R. 7378.)
US2867103A (en) * 1957-04-01 1959-01-06 Woods T B Sons Co Gripping arrangements for flexible couplings for power transmission shafts
GB879493A (en) * 1958-12-01 1961-10-11 Us Rubber Co Improvements in flexible shaft couplings
GB893521A (en) * 1958-09-11 1962-04-11 Falk Corp Flexible shaft-coupling
EP0280175A2 (en) * 1987-02-27 1988-08-31 Nitta Industries Corporation Process for producing endless belt
EP1086317B1 (en) * 1998-06-17 2005-04-20 The Gates Corporation Flexible shaft coupling element, flexible couplings incorporating same and method for forming same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1983007A (en) * 1932-10-25 1934-12-04 Continental Diamond Fibre Co Coupling device
US2859599A (en) 1955-05-17 1958-11-11 Us Rubber Co Resilient shaft coupling
FR1203905A (fr) * 1958-07-28 1960-01-21 Forges Et Chaudronneries Du No Accouplement perfectionné et son procédé de fabrication
US2952143A (en) * 1958-12-01 1960-09-13 Us Rubber Co Flexible shaft couplings
US2918809A (en) * 1959-02-26 1959-12-29 Sier Bath Gear And Pump Co Inc Flexible coupling for shafts
US3464875A (en) * 1966-08-26 1969-09-02 Dayco Corp Method of making endless v-type transmission belts having inwardly disposed transverse teeth
US4357137A (en) * 1980-08-18 1982-11-02 Arinc Research Corporation Shaft coupling
JPS6372940A (ja) * 1986-09-11 1988-04-02 Bando Chem Ind Ltd 歯付ベルト及びその製造方法
US5176867A (en) * 1989-08-02 1993-01-05 Dayco Products, Inc. Method of making a toothed belt construction with an endless preformed fabric sleeve
WO1993002299A1 (en) * 1991-07-18 1993-02-04 Dayco Products, Inc. Method of making toothed belt constructions and such belt constructions
DE9308521U1 (de) * 1993-06-08 1993-08-12 Toma, Johann Erwin, 79199 Kirchzarten Elastische feste Wellenkupplung
US5378202A (en) * 1993-11-15 1995-01-03 Martin Engineering Company Tensioning device
US5908355A (en) * 1994-10-12 1999-06-01 Hoyt, Iii; Raymond Earl Compact flexible couplings with inside diameter belt support and lock-on features

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9308C (de) * H. PFITZER in Leipzig Verbesserungen an Brücken- und Tafelwaagen. (Zusatz zu P. R. 7378.)
US2867103A (en) * 1957-04-01 1959-01-06 Woods T B Sons Co Gripping arrangements for flexible couplings for power transmission shafts
GB893521A (en) * 1958-09-11 1962-04-11 Falk Corp Flexible shaft-coupling
GB879493A (en) * 1958-12-01 1961-10-11 Us Rubber Co Improvements in flexible shaft couplings
EP0280175A2 (en) * 1987-02-27 1988-08-31 Nitta Industries Corporation Process for producing endless belt
EP1086317B1 (en) * 1998-06-17 2005-04-20 The Gates Corporation Flexible shaft coupling element, flexible couplings incorporating same and method for forming same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3539925B2 (ja) 2004-07-07
ATE293761T1 (de) 2005-05-15
CN1309749A (zh) 2001-08-22
KR100397009B1 (ko) 2003-09-03
JP2002518643A (ja) 2002-06-25
ZA200007453B (en) 2001-10-11
US6283868B1 (en) 2001-09-04
DE69924844T2 (de) 2006-03-02
AU4573699A (en) 2000-01-05
HUP0103723A2 (hu) 2002-02-28
CZ20004742A3 (cs) 2001-08-15
EP1086317A2 (en) 2001-03-28
TW410254B (en) 2000-11-01
WO1999066223A2 (en) 1999-12-23
EP1086317B1 (en) 2005-04-20
NZ508813A (en) 2002-09-27
EG22260A (en) 2002-11-30
WO1999066223A3 (en) 2000-06-29
HUP0103723A3 (en) 2002-03-28
KR20010071481A (ko) 2001-07-28
DK1086317T3 (da) 2005-08-01
PL195904B1 (pl) 2007-11-30
ES2241287T3 (es) 2005-10-16
AU758300B2 (en) 2003-03-20
NO321989B1 (no) 2006-07-31
NO20006426L (no) 2001-02-16
NO20006426D0 (no) 2000-12-15
PL347578A1 (en) 2002-04-08
CN1150385C (zh) 2004-05-19
DE69924844D1 (de) 2005-05-25
HU226723B1 (en) 2009-08-28
EP0971142A1 (en) 2000-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ302334B6 (cs) Pružný element pro spojovací prostredek pružného hrídele a spojovací prostredek
CA2600720C (en) Endless belt with improved load carrying cord
EP2175163B1 (en) Friction transmission belt and automobile ancillary drive belt transmission unit using the same
EP2784346B1 (en) Transmission belt
US5501643A (en) Power transmission belt
EP0892007B1 (en) Processed fiber which is bondable to a rubber composition and a power transmission belt incorporating the processed fiber
CA2048828C (en) Power transmission v-belt
US20070155566A1 (en) Power transmission belt
US20130059690A1 (en) High Performance Toothed Belt
US6595883B1 (en) V-belt for clutching drive applications
JP4694622B2 (ja) バンドされた動力伝達vベルト
US5545097A (en) Power transmission belt with facing fabric and method of forming the belt
US10174808B2 (en) V-ribbed belt and method for manufacturing same
US11441020B2 (en) Transmission belt
JP2000104795A (ja) 高負荷伝動ベルト
JP2004316683A (ja) 歯付ベルト

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Effective date: 20190617