DE571190C

DE571190C - Nachgiebige Kupplung, insbesondere-fuer die Antriebswelle von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE571190C
Application number: DET38930D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-06-02
Filing date: 1931-05-31
Publication date: 1933-02-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf nachgiebige Kupplungen, insbesondere für die Antriebswelle von Kraftfahrzeugen, mit einem zwischen den beiden Wellenenden unter Vorspannung einzusetzenden Gummiring. Die elastischen Kupplungen dieser. Art haben den Zweck, das Drehmoment von der Motorwelle auf die mitgenommene Welle unter Vernichtung aller Stöße und Erschütterungen zu übertragen und dabei Flächenreibungen zu vermeiden, die durch Molekularbewegungen einer elastischen Masse, wie Gummi, ersetzt werden.

Gemäß der Erfindung hat der innere Teil der Kupplung einen größeren Durchmesser als der elastische Ring in freiem Zustande. Der elastische Ring kann geschlitzt sein, um einen vollständigen Zusammenhalt mit den Teilen zu sichern, zwischen die er eingesetzt wird. Diese Einschnitte werden notwendig, wenn der äußere Durchmesser des Ringes nach der Formänderung gleich oder kleiner ist als der innere Durchmesser des äußeren Teiles und wenn nicht der äußere Teil zusammengezogen oder der Durchmesser des inneren Teiles vergrößert wird. Auch beide Maßnahmen zusammen können Anwendung finden. "*

Das gleiche Ergebnis kann auch dadurch erzielt' werden, daß infolge der Zusammendrückbarkeit des elastischen Ringes in radialer Richtung die Nuten oder Furchen ausgefüllt werden, die entweder in dem äußeren starren Teil, im starren inneren Teil, in der Gummimasse in freiem Zustande, in zweien dieser drei Teile oder in allen drei Teilen ausgespart sind.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Gummiring derart angeordnet, daß eine zirkuläre oder axiale Verschiebung des Gummis verhindert wird, die z. B. durch außergewöhnliche, Oberflächengleitung hervorrufende Bewegungen verursacht werden könnten. Dieses Ergebnis kann z. B. mit Hilfe von Nuten, Einschnitten oder Aushöhlungen erreicht werden, die in dem einen oder dem anderen oder aber in beiden der starren Teile, zwischen denen der Gummiring liegt, ausgespart sind und den Gummi dauernd festhalten.

Es ist jedoch zweckmäßig, diese Vorrichtungen nur auf dem einen der starren Teile vorzunehmen, z. B. auf dem inneren Teil, so daß bei Auftreten außergewöhnlich starker Kräfte eine Reibung bzw. ein Gleiten zwisehen dem Gummiring und dem äußeren Teil erfolgen kann. Wenn nämlich die Befestigung des Gummis an beiden starren Teilen erfolgen würde, würde bei dem erwähnten Auftreten einer außergewöhnlichen Kraft der Gummi reißen und gegebenenfalls von beiden starren Teilen losgelöst werden, so daß er

frei wird und dann ein Zustand eintritt, als ob eine Befestigung gar nicht vorgesehen wäre.

Die Nuten, Aushöhlungen oder Vorsprünge

5 können in einer beliebigen Ebene, z. B. in der Mittelebene, liegen. Sie können durch Teilungen gebildet werden oder irgendeine andere Form zeigen.

Da die hauptsächlich zu vermeidende Ver-Schiebung eine Axialverschiebung ist (parallel zur Längsdrehachse des Kardangelenkes), ist es vorteilhaft, die Nuten o. dgl. in senkrecht zur Drehachse liegenden Ebenen anzuordnen, so daß sie nur in der Längsrichtung einen Widerstand hervorrufen. Der eine der starren Teile, z. B. der äußere Teil — aber auch beide Teile —, kann an den Enden eine verdickte Form erhalten.

Die Befestigung des Gummis kann auch in an sich bekannter Weise durch Vulkanisation oder durch Ankleben mittels eines beliebigen Klebstoffes erfolgen.

In der Zeichnung sind mehrere Ausfülirungsbeispiele dargestellt.

Fig. ι zeigt den Gummiring in freiem Zustande.

Fig. 2 zeigt diesen Ring nach der Formänderung.

Fig. 3 ist ein Schnitt senkrecht zur Achse des Gummiringes einer Ausführungsform.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform, bei der die beiden Teile, zwischen denen der elastische Ring angeordnet ist, mit Nuten versehen sind. Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine Kardankupplung nach der Erfindung.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Formänderung des elastischen Ringes durch zirkuläre Formänderung erfolgt. Zu diesem Zweck wird ein Gummiring 8, der in freiem Zustande (Fig. 1) einen sehr kleinen inneren Durchmesser d hat, auf den starren inneren Teil 7 mit dem Durchmesser D aufgesetzt. Es ergibt sich daraus eine beträchtliehe Vergrößerung des inneren Durchmessers des Ringes 8, wodurch seine radiale Stärke vermindert wird (Fig. 2). Der Ring 8 kann seine Anfangslänge beibehalten. Diese Länge

kann aber auch gemäß der Beziehung -=- vermindert werden.

Der Teil 7 mit dem aufgeschobenen und dadurch deformierten Gummiring 8 wird nun in die Aushöhlung des äußeren starren Teiles 6 eingeführt. Die Abmessungen des Ringes 8 und der Aushöhlung des Teiles 6 können so gewählt werden, daß das Einführen mit leichtem Spiel möglich ist.

Wenn diese Teile zusammengebracht sind, macht man in dem Ring 8, z. B. an zwei gegenüberliegenden Seiten, zwei Einschnitte 9, so- daß sich der Ring in zwei Hälften teilt, die infolge der natürlichen Reaktionswirkung bedingt durch die Anfangsdeformation auf die Teile 6 und 7 sehr beträchtliche Kräfte ausüben, woraus sich ein vollständiger Zusammenhalt zwischen dem Ring 8 und den Teilen 6, 7 ergibt.

Wenn der innere Durchmesser des äußeren Teiles geringer ist als der äußere Durchmesser des deformierten Teiles, braucht es nicht notwendig sein, dieses Einschneiden vorzunehmen, da die erneute radiale Zusammenpressung des elastischen Ringes bei der Einführung in den äußeren Teil ausreichend sein kann, um den notwendigen Zusammenhalt zu geben.

Nur aus Symmetriegründen erscheint es zweckmäßig, die Einschnitte diametral gegenüber anzuordnen. Man kann aber auch z. B. drei Einschnitte auf je 120⁰ vorsehen, um, was namentlich für die großen Geschwindigkeiten von Wichtigkeit ist, ein im Gleichgewicht stehendes System zu erhalten. Andererseits steht aber nichts im Wege, auch nur einen einzigen Einschnitt vorzunehmen. Der zwischen den beiden Flächen jedes Schnittes entstehende Raum wird zweckmäßig mit Gummi oder einem anderen plastischen Stoff ohne Anfangs spannung ausgegössen.

In der Fig. 3 sind in dem Teil 7 Nuten 15 angedeutet, in welche man ein Messer oder ein Sägeblatt, einen elektrisch geheizten Draht oder eine beliebige andere Vorrichtung einführen kann, um den Schnitt im Gummiringleicht vorzunehmen. Gleiche Nuten 15 können auch in dem äußeren Teil 6 vorgesehen sein.

Der äußere Teil 6 kann in seiner Aushöhlung mit Vorrichtungen zum Festsetzen des Gummis versehen sein, wenn er durch den oder die Einschnitte 9 ■■ freigegeben wird. Diese Vorrichtungen können a"us Rippen 16, aus Buckeln oder Spitzen oder auch aus Nuten bestehen. Sie können auch durch ein Anleimen oder Ankleben oder durch eine teilweise Vulkanisation des Gummis ersetzt werden. Zweckmäßig ist es, diese Vorrichtungen in gleichem Abstand von den beiden Schnitten 9 und symmetrisch zueinander anzuordnen.

An Stelle mit Hilfe der Einschnitte kann man den erforderlichen Zusammenhalt auch durch Zusammenziehen des äußeren Teiles oder Vergrößerung des Durchmessers des inneren Teiles erreichen mit Hilfe von Matrizen, Sticheln oder sonst geeigneten Werkzeugen.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, bei der in dem starren äußeren Teil 6, in dem starren

Claims

inneren Teil 7, in dem Ring 8, in zweien dieser drei Teile oder schließlich in allen drei Teilen Nuten, Furchen oder Höhlungen 11 vorgesehen sind, die den bei der radialen Kompression vortretenden Gummi aufnehmen sollen.

Die Fig. 5 zeigt ein'e andere Ausführungsform einer elastischen Kupplungsmuffe, die als Kardangelenk wirkt und die oben angege-

to benen Eigenschaften besitzt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der innere Teil 7 und der äußere Teil 6 durch sphärische Flächen begrenzt. Die Möglichkeiten der Winkelverschiebungen der beiden miteinander verbundenen Wellen sind hier natürlich für eine bestimmte Gummilänge größer als bei der zylindrischen Form, d. h. der Winkel, den die Welle ο, ο mit der Welle o¹, o¹ bilden kann, wird größer sein, während alle anderen Bedingungen die gleichen wie bei der zylindrischen Form sind. Bei 17 und 18 sind Verdickungen angedeutet, die in zur Drehachse senkrechten Ebenen liegen, so daß sie einen Widerstand gegen axiale Verschiebung erzeugen.

Natürlich können diese Befestigungsarten gegen axiale Verschiebung des Gummis sowie die Mittel zur Aufnahme des Gummis in anderen als axialen Richtungen in gleicher Weise bei zylindrischen wie bei kugeligen Konstruktionen verwendet werden.

Bei 19 ist eine besondere Art mechanischer Zentrierung der das Kardangelenk bildenden Teile angedeutet, nämlich ein Kugelzapfen aus irgendeinem beliebigen Material, insbesondere aus Metall. Dieser Kugelzapfen dient nur als Zentriermittel, nicht aber als Mittel zur Kraftübertragung. Die Räume α und b können zur Erhaltung bzw. Schonung des

4.0 Kugelzapfens mit Schmiermittel gefüllt sein, und zwar entweder der eine oder der andere oder beide. Die Einfüllung des Schmiermittels erfolgt entweder bei der Montage des Gelenkes oder mit Hilfe einer an sich bekannten Schmiervorrichtung mit oder ohne Druck. Das benutzte Schmiermittel muß eine solche chemische Zusammensetzung haben, daß der elastische Stoff, z. B. Gummi, nicht angegriffen wird. Umgekehrt muß auch die chemische Zusammensetzung des elastischen Stoffes so 5" gewählt sein, daß dieser Stoff die üblichen Schmiermittel nicht angreift.

PatentxVnsprüche :

1. Nachgiebige Kupplung, insbesondere für die Antriebswelle von Kraftfahrzeugen mit einem zwischen den beiden Wellenenden unter Vorspannung einzusetzenden Gummiring, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des inneren Kuppelgliedes (7) größer ist als der mittlere Durchmesser des Gummiringes (8) 'im freien Zustande und daß der Ring nach dem Einsetzen gegebenenfalls ein- oder mehrfach längsgeschlitzt wird.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schnittflächen (9) vorhandenen Hohlräume durch Ausgießen mit Gummi ausgefüllt sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglieder (6, 7), zwischen denen der elastische Ring (8) radial zusammengedrückt ist, mit Hohlräumen (11) zur Aufnahme des überschüssigen, bei der radialen Verdichtung verdrängten Gummis versehen sind.

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß · das eine oder beide Kupplungsglieder (6, 7), zwischen denen sich der elastische Ring (8) befindet, Vorsprünge (16, 18) oder Ausnehmungen aufweisen, die eine Verstellung des Gummiringes bei der Dreh- und Schwingbewegung der beiden Kupplungsglieder gegeneinander verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen