DE1040854B - Elastische Wellengelenkscheibe - Google Patents

Description

• Elastische Wellengelenkscheibe Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Wellengelenkscheibe, die paarweise versetzt angeordnete, durch Bolzen miteinander verbundene Laschen aufweist, die aus Fadenwickeln und von diesen umschlungenen Einlagen als Stützkörper bestehen.
• Zur Verbindung zweier Wellen, deren Achsen geneigt zueinander verlaufen oder Winkelbewegungen gegeneinander ausführen, werden Gelenke verwendet, von denen die bekanntesten die sogenannten Kardan-oder Kreuzgelenke sind. Sie übertragen jedoch die auftretenden Drehmomentschwankungen ungedämpft, was sich auf die gesamten Antriebsglieder ungünstig auswirkt. Außerdem bereiten sie Schwierigkeiten in bezug auf ihre Schmierung.
• An Stelle dieser starren Gelenke finden heute fast nur noch elastische Gelenkscheiben Verwendung. Es handelt sich hierbei um Ringscheiben aus Gummi mit Gewebeeinlagen, deren Ringkörper eine gerade Anzahl axial verlaufender, ausgebuchster Bohrungen enthält. Diese Buchsen werden mittels Bolzen abwechselnd mit dem Flansch der einen und mit dem Flansch der anderen Welle verbunden. Diese einfachen elastischen Gelenkscheiben müssen, falls große Drehmomente zu übertragen sind, dickwandig ausgeführt sein, wodurch sie nur mehr eine geringe Winkelausweichung gestatten, so daß die Wellenlager wiederum relativ stark beansprucht werden.
• Man ist daher dann dazu übergegangen, die einfachen elastischen Gelenkscheiben zu armieren, indem man innerhalb derselben endlose Drahtseilschlaufen einbaute, die die Kraftübertragung zwischen den benachbarten Buchsen übernehmen. Dabei sind die einzelnen Seilschlaufen paarweise versetzt zueinander angeordnet und umschlingen jeweils zwei Bolzenhülsen. Die einzelnen Seilschlaufen bilden zusammen mit Stützkörpern, die von den Seilschlaufen eingeschlossen werden, sogenannte Laschen. Diese Stützkörper bestehen aus elastischem Material und haben eine elliptische Form, so daß bei einer Längung der Seilschlaufe durch Vergrößerung des Abstandes der Bolzenhülsen die Längsseiten der Seilschlaufen gegen den federnden elliptischen Stützkörper angepreßt werden. Bei Rückgang der Beanspruchung wird die Seilschlaufe durch den Stützkörper wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht. Die elastischen₧ellipsenförmigen Stützkörper sind bei derartigen Wellengelenkscheiben erforderlich, um der Scheibe wegen der Unelastizität der Drahtseilschlaufen doch die erforderliche Elastizität zu verleihen.
• Bei den bekannten Seilscheiben umschlingen die Fadenwickel der Laschen die einzelnen Bolzenhülsen in axialer Richtung frei. Dadurch arbeiten die Fadenwickel gegenüber der elastischen Masse, in der sie eingebettet sind, und der Scheibenkörper muß in Querrichtung durch besonders starke seitliche Stützglieder gefestigt werden. Außerdem wird durch die während des Betriebes auftretende vermehrte Reib-und Walkarbeit die Lebensdauer der Seilscheibe herabgesetzt.
• Um das zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Fadenwickel der Laschen um besondere, die Bolzenhülsen umfassende Spulenhülsen zu legen; ferner, die die Spulenhülsen auf Distanz haltenden Stützkörper in der Breite durch gemeinsame Tangenten an die Spulenhülsen zu begrenzen und für diese ein so steifes Material zu verwenden, daß sie von dem die Spulenkörper bildenden elastischen Fadenwickel unter Vorspannung umfaßt werden.
• Weiter wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die einzelnen Fadenwickel aus Polyamidfäden herzustellen. Polyamid ist bekanntlich ein zerreißfester und in Grenzen elastischer Werkstoff, so daß sich dieser für den in Betracht kommenden Zweck, die Spulenkörper unter Vorspannung zu umschlingen, als besonders geeignet erwiesen hat.
• Da bei den bekannten Seilscheiben die einzelnen Laschen eine Ellipsenform haben, erhält die Scheibe eine Kreisform. Bei der Scheibe gemäß der Erfindung dagegen liegen die beiden Längsseiten der Fadenwickel parallel zueinander. Dadurch ist es möglich, die Außenform der Gelenkscheibe als Vieleck zu gestalten, wodurch eine vorteilhafte Materialersparnis und eine Gewichtsverringerung und somit auch eine Hera hsetzung der Fliehkräfte erreicht wird.
• Schließlich wird noch vorgeschlagen, die Deckscheiben der Spulenkörper gegen die Außenseiten der Wellengelenksdheibe gewölbt auszubilden. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß kein \Tachgeben der Spulen durch Spreizen der Deckscheiben der Spulenkörper eintreten kann. In der Zeichnung ist ein Aüsführungsbeispiel der Wellengelenkscheibe gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. l eine Ansicht auf eine züm Teil aufgebrochene Gelenkscheibe, .
• Fig. 2 einen Querschnitt durch die Scheibe nach Fig. 1 entlang der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt durch -die Scheibe entlang der Linie III-III in Fig. 1.
• In dem Mantelkörper 1 der Scheibe sind in üblicher Anordnung die Laschen 2 und 3 derart eingebettet, daß sie einander überlappend abwechselnd zu beiden Seiten einer Mittelebene der Seilscheibe liegen, die auf der Achse senkrecht steht. Die Laschen selbst sind Wickel, vorzugsweise aus Kunststoffäden, welche je zwei benachbarte Spulen 4 bzw. 5 umschlingen. deren Abstand durch Stützkörper 6 bestimmt wird. Die Stützkörper bestehen ebenso wie der Mantelkörper 1 aus vulkanisiertem Gummi. Das Material der Stützkörper 6 ist aber wesentlich härter als das des Mantelkörpers 1, und zwar so steif, daß der Stützkörper die beiden Spulenkörper 4 je einer Lasche in einem bestimmten Abstand voneinander hält, damit in dem elastischen Fadenwickel 2 eine bestimmte Vorspannung aufrechterhalten wird. Die Aufrechterhaltung einer bestimmten Vorspannung, die in allen Laschen gleichmäßig ist. läßt sich nur durch den Stützkörper aus steifem Material erzielen.
• je zwei gleichachsige Spulen 4 und 5 sitzen auf einer gemeinsamen Buchse 7, deren außen umgebördelte Ränder Schutzbleche 8 halten, die als Unterlegscheiben für die Muttern dienen. mit denen die Bolzen der Wellenköpfe an der Scheibe befestigt sind. Auf ieder Seite der Scheibe verbleiben zwischen benachbarten Laschen Zwischenräume: an diesen Stellen befinden sich Aussparungen 9 des Mantels 1 des Scheibenkörpers, durch welche die Elastizität erhöht wird.
• Um ein Spreizen der Deckscheiben der Spulenkörper 4 bzw. 5 zu verhindern, sind diese gewölbt ausgebildet. Die einzelnen Laschen werden derart miteinander verbunden. da ß die konvexen Wölbungen der Deckscheiben nach außen zeigen, so daß die aneinander anliegenden Deckscheiben der Spulenkörper konkav gewölbt sind und sich gegenseitig an ihrem äußeren Rande abstützen.
• Die Benutzung der trotz hoher Zugfestigkeit elastischen Kunststoffäden ermöglicht die Ausbildung der Zugelemente der Laschen als einfache Wickel, die in einfacher Weise mit hoher Genauigkeit maschinell herstellbar sind, was wiederum eine gleichmäßige Verteilung der von der Scheibe aufzunehmenden Momente auf sämtliche Laschen zur Folge hat. Das hat den Vorteil, daß die einzelnen Laschen verhältnismäßig kleiner ausführbar sind als die früher verwendeten Drahtschlaufen. Davon abgesehen beträgt aber auch schon das spezifische Gewicht des für die Fadenwickel verwendeten Werkstoffes nur einen Bruchteil von demjenigen der früher benutzten Drahtschlaufen. Unter diesen Umständen treten bei den Gelenkscheiben nach der Erfindung nicht annähernd die hohen Fliehkräfte auf, wie bei den bekannten Seilscheiben, so daß Gewebeeinlagen im Außenmantel der Gelenkscheiben überflüssig werden.
• Die Scheibe gemäß der Erfindung ist außerordentlich wirtschaftlich herstellbar. Sie ist ihres spezifischen Aufbaus wegen momentfester als die bekannten Scheiben, und zwar wegen der gleichmäßigen Verteilung der Beanspruchungen auf sämtliche Laschen. Durch die Wahl einer bestimmten Vorspannung der Wickel der einzelnen Laschen lassen sich sämtliche Betriebsverhältnisse beherrschen. Die Gelenkscheibe ist aber auch wegen des Fortfalles sämtlicher Gewebeeinlagen und wegen der tiefen Aussparungen zwischen benachbarten, auf der gleichen Seite der Mittelebene liegenden Wickeln wesentlich elastischer und leichter.

Claims (4)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Elastische Wellengelenkscheibe, bestehend aus paarweise versetzt angeordneten, durch Bolzenhülsen miteinander verbundene Laschen, die aus Fadenwickeln und von diesen umschlungenen Einlagen als Stützkörper bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenwickel (2; 3) der Laschen um besondere, die Bolzenhülsen (7) umfassende Spulenhülsen (4, 5) gelegt sind; der die Spulenhülsen (4, 5) auf Distanz haltende Stützkörper (6) in der Breite durch. gemeinsame Tangenten an die Spulenhülsen (4, 5) begrenzt ist und der Stützkörper (6) aus steifem Material besteht, der von dem die Spulenkörper (4, 5) bildenden elastischen Fadenwickel (2, 3) unter Vorspannung umfaßt wird.
2. 2. Wellengalenkscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenwickel (2, 3) aus Polyamid bestehen.
3. 3. Wellengelenkscheibe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet in bekannter Weise durch. eine Vieleckform, wobei die Seiten des Vielecks parallel zu den Außenkanten der Fadenwickel (2, 3) verlaufen.
4. 4. Wellengelenkscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheiben der Spulenhülsen (4, 5) gegen die Außenseiten der Wellengalenkscheibe gewölbt ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften:: Deutsche Patentschriften. Nr. 408 277, 814 364; österreichische Patentschrift Nr. 121879; französische Patentschrift Nr. 662 000; britische Patentschrift Nr. 321999.