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Elastisches Kupplungsglied. Elastische Kupplungsglieder aus Gummi
o. dgl. mit oder ohne Gewebeeinlagen zum Kuppeln von Teilen bei Kraftwagen u. dgl.
sind bekannt.
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Bei einer üblichen Art dieser Kupplung besteht das elastische Kupplungsglied
aus einer abwechselnden Folge relativ dicker und dünner Teile und ist lose zwischen
die Klauen der zu kuppelnden Teile zwischengelegt, so daß es in der Hauptsache nur
Druckbeanspruchungen überträgt.
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Bei einer anderen bekannten Ausführung ist das elastische Kupplungsglied
mit den Verankerungsteilen verbunden und stellt im wesentlichen eine nur an den
Befestigungsteilen verdickte, sonst aber gleichmäßige Scheibe dar, deren ganzer
Körper bei Biegungsbeanspruchungen »arbeitet«.
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Von allen diesen bekannten Ausführungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß die Verankerungsorgane der zu kuppelnden Elemente mit den als Gelenke
wirkenden dünnen Teilen des aus einer abwechselnden Folge relativ dicker und dünner
Teile bestehenden elastischen Kupplun.gsglisdes verbunden sind. Auf diese Weise
kommt zwischen je zwei Befestigungspunkte ein als Kraftüberträger wirkender dicker
Teil zu liegen, während die Biegung auf die dünnen Gelenkteile beschränkt bzw. durch
die minder biegsamen dicken Teile verörtlicht wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt:
Abb. i ist .eine Seitenansicht einer Kupplung, Abb.2 eine Vorderansicht einer Kuppelscheibe
nach Abb. i, Abb.3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2, Abb. q. ein Schaubild
-eines Klemmgliedes nach Abb. i, Abb.5 ein Schnittschaubild einer anderen Art des
Kuppelgliedes.
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Die Wellenenden i o und i i werden durch i eine Universalscheibenkupplung
verbunden. Diese weist Sterne 12, 13 auf, die an den Enden der Wellen befestigt
sind und sich mit ihren Armen i2a und i3a .abwechseln, wie üblich. Das neue biegsame
Kuppelorgan 14 in der dargestellten Form weist ein Paar ringförmige Stirnscheiben
oder Schichten 15 aus geschichtetem Gummistoff auf sowie radial angeordnete etwa
kegelstumpfförmige Gummipufferkörper 16, die um den Umfang verteilt sind und zwischen
den Scheiben 15 liegen. Diese Körper und die Gummistoffschichten sind sämtlich zusammenvulkanisiert.
Diese Scheiben werden durchweg über radiale Befestigungszonen 17 zwischen den Gummikörpern
16 zusammengehalten. Die letzteren bilden mit dem sie umhüllenden gummierten Gewebe
relativ ausgedehnte oder dicke unbiegsame und daher nicht buckelnde Zonen 18 (Abb.2),
die mit den relativ dünnen Befestigungszonen 17 abwechseln. Der Gummikörper 16 kann
durch seine Deformierbarkeit eine Biegung des Kupplungsgliedes just außerhalb der
Befestigungszone ermöglichen.
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Die Zonen 17 haben Löcher i9, durch welche Klemmbolzen 2o ragen, welche
das Kuppelglied an den Sternaxm:en befestigen. Jeder Bolzen hat auf jeder Seite
des Kuppielgliedes eim° radial angeordnetes, vorzugsweise schmales verjüngtes Klemmstück
21 mit gerundeter Oberfläche zwecks Anpassung an die Schultern i8a des benachbarten
verdickten Teiles,i'8 und an die zwischenliegende Klemmzone 17. Durch diese übergreifung
wird das Schlüpfen des Kuppelgliedes in den Klemmen und die Zerstörung an den Bolzenlöchern
verhindert. Die Wirkungsweise des neuen Kupplungsgliedes ergibt sich am besten,
wenn man zuerst den Umstand berücksichtigt, daß, wenn beim Fehlen von Drehkraft
die Wellen winklig außer Flucht gebracht werden, Segmente in gegenüberliegenden
Quadranten des Kuppelgliedes gestreckt und Segmente in Zwischenquadranten zusammengedrückt
werden. Die Konstruktion des neuen Kuppelgliedes ist so, daß diese Störung der Ausrichtung
durch
die Streckbarkeit und Zusammendrückbarkeit der Segmente ohne
ungebührliche Beanspruchung des Gewebes zugelassen wird,, das einfach seinen Wölbungszustand
vergrößert oder verkleinert. Wirkt .eine wesentliche Antriebsbelastung auf die Verbindung,
so erlaubt die Streckbarkeit des Kuppelgliedes bezüglich gewisser Segmente, daß
andere Segmente durch das Antriebsmoment unter Zusammendrückung bzw. verstärkte
Zusammendrückung gesetzt werden. Die verdickten Teile 18 sind befähigt, durch
solche Zusammendrückung einen sehr beträchtlichen Teil des Antriebsmomentes zu übertragen,
und zwar ohne übertriebene örtliche Biegung der Stoffscheiben 15. Eine übertriebene
Verörtlichung der Biegung dieser Scheiben wird durch die Wirkung der Gummikerne
16 und abgerundeten Klemmen 21 hintangehalten.
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Sind die Wellen winklig außer Flucht (Abb. i), wie dies gewöhnlich
bei Universalkupplungen für Kraftwagen der Fall ist, so gibt das Kupplungsglied
14 leicht nach, um diese mangelnde Ausrichtung zu ermöglichen. Dabei erfahren, wie
oben .erwähnt, einige Segmente eine Dehnung und andere eine Verkürzung. Die Gummikerne
16 sind genügend deformierbar, um ein Strecken oder Zusammendrücken der Segmente
zwischen den Sternarmen ohne übertriebene Verlängerung oder Beanspruchung oder Buckltung
der Gewebeteile zu gestatten, da die gewölbte Form der letzteren ihnen ein Nachgeben
durch Strekkung oder Wölbung sowohl wie durch Verlängerung oder Zusammendrückung
gestattet, wobei die zwischenbefindlichen Gummikörper als nachgiebige Steifen wirken.
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Die verdickten Teile 18 werden neben dein Klemmen gebogen, wenn die
Winkellage der Sternachsen sich ,ändert; das Kuppelglied wikkelt sich so um die
konvexen Schultern i 8a der Klemmen herum und hält eine Drucklagerung dagegen aufrecht,
daß die direkten Druckkraftlinien zwischen benachbarten Sternarmen in den Zusammendrückungssegmenten
zwischen den sicher gehaltenen eingekerbten Teilen der Scheibe gehalten werden,
wobei die Hauptanlage gegen eine der vorderen Klemmen an einem Sternarm und die
hintere Klemme am anderen Sternarm stattfindet. Demgemäß sind die Segmente befähigt,
symmetrisch zu diesen Kraftlinien bei Zusammendrückung durch das Antriebsmoment
deformiert zu werden. Die Gumnischeiben 15 nächst den Gummikörpern 16 wölben sich
lediglich etwas mehr aus an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Kuppelgliedes,
ohne daß übermäßige Verörtlichung der Biegung eintritt.
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Die verdickten Zonen 18 werden so befähigt, Drehkraft durch Zusammendrückung
zu übertragen, ohne daß eine solche Deformation einträte, die zu einer raschen Zerstörung
des Werkstoffes führen muß. Während die relativ dünnen Befestigungszonen sicher
durch die Klemmen gehalten werden, sind die Nachbarteile der Zonen 18 biegsam oder
deforj mierbar genug, um örtliche Biegung des Kuppelgliedes durch ihre Einbiegung
gegen die konvexen Klemmen zu gestatten. Somit ist die Biegung oder Nachgiebigkeit
zum Unterschied von einfacher Zugspannung und Zusammendrückung genügend unweit der
Klemmen 21 verörtlicht, um zu gestatten, daß, die verdickten Teile 18 sich den verschiedenen.
Lagen der Sternarme anpassen, ohne daß ein solches Nachgeben ihrer Mittelteile eintritt,
daß sie eine Bucklung erfahren, wenn sie zwischen den Sternarmen unter Zusammen-,
drückung gesetzt werden. Die Befestigungszonen und die dazwischen befindlichen verdickten
Zonen sind vorzugsweise nach einer gemeinsamen Mitte verjüngt, wie gezeichnet, so
daß, wenn die Winkellage der Sterne verändert wird, die Beziehung der verjüngten
Klemmstücke zu den Schultern 18a der verdickten Zonen fortdauernd auf volle Länge
der Klemmstücke wesentlich gleichbleibt. Die i Erfindung ist aber hierauf nicht
völlig beschränkt.
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Bei der Ausführung nach Abb. 5, deren besondere Form nicht zur Erfindung
gehört, ist der Gummikern bei 22 ausgehöhlt, um seine Deforrnierbarkeit zu steigern,
welche die Streckung abwechselnder Segmente zuläßt, welche nötig ist, um die Zwischensegmente
j unter Zusammendrückwng zu, setzen, unter Beibehaltung des Vorteils der Verhinderung
von Bucklung und übermäßig verörtlichter Biegung sowie zwecks Ventilation und zwecks
Verhinderung eines 'Cberhitzens der verdickten Segmente.