DE730090C

DE730090C - Elastic coupling with a plurality of resilient lamellar elements arranged radially

Info

Publication number: DE730090C
Application number: DEM150110D
Authority: DE
Inventors: Raffaele Matteucci
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-03-16
Filing date: 1941-03-01
Publication date: 1943-01-07

Description

Elastische Kupplung mit einer Mehrzahl strahlenförmig angeordneter federnder Lamellenelemente Vorliegende Erfindung bezweckt Verbesserungen an elastischen Kupplungen für wesentlich in einer Linie angeordnete Wellen, bei welchen das Fortreißen mittels einer Mehrzahl elastischer Lamellenelemente erfolgt, die strahlenförmig von einer Mittelhülse ausgehen, die mit den treibenden und getriebenen Gliedern dieselbe Achse aufweist und eine von denselben unabhängige Winkelanordnung besitzt, wobei diese Elemente mit ihrem inneren Ende an der Hülse verankert sind, während die Elemente jedes Paares mit ihrem Außenende, das eine mit dem treibenden, das andere mit dem getriebenen Glied, verbunden sind. Bei diesen Kupplungen lehnen sich die elastischen Elemente jedes Paares an einen gemeinsamen Stützstab an, der an einem Zwischenpunkt ihrer Länge angeordnet-ist, wobei das eine Element der von dem treibenden Glied entwickelten Aktionsbeanspruchung und das andere der von dem getriebenen Glied entwickelten Reaktionsbeanspruchung ausgesetzt ist, während die beiden Elemente zur Durchbiegung auf den genannten Stützstab, unter Bedingungen einer freien, elastischen Formänderung, über ihre ganze Länge beansprucht werden und ihre Kraftäußerung zwischen den beiden Gliedern elastisch übertragen. Überdies bleibt bei diesen bekannten Kupplungen die Länge der beiden Strecken, in welche die Gesamtlänge der einzelnen elastischen Elemente durch den Stützstab geteilt wird, während der Arbeit beständig.Elastic coupling with a plurality of radially arranged resilient lamellar elements The present invention aims to improve elastic ones Couplings for shafts which are arranged essentially in a line and in which the tearing away takes place by means of a plurality of elastic lamellar elements, which radiate start from a central sleeve with the driving and driven links has the same axis and has an angular arrangement independent of the same, these elements are anchored with their inner end to the sleeve, while the elements of each pair with their outer end, the one with the driving, that others are connected to the driven member. These clutches lean the elastic elements of each pair to a common support rod, the an intermediate point of its length-is arranged, wherein the one element of the The stress of action developed by the driving link and the other that of the driven Limb developed reaction stress is exposed while the two elements for deflection on said support rod, under conditions of a free, elastic Change in shape, stressed over their entire length and their expression of force between transferred elastically to the two links. In addition, these known couplings remain the length of the two stretches in which the total length of each elastic Elements divided by the support rod while working constantly.

Nun . betreffen die Verbesserungen nach vorliegender Erfindung eine besondere Ausgestaltung der konjugierten Berührungsflächen der elastischen Elemente jedes Paares und des dazwischenliegenden Stützstabes, durch welche Ausgestaltung' der aus der Berührungslinie der Elemente mit dem Stabe bestehende Drehpunkt sich merklich nach der radialen Richtung mit der Biegungsveränderung der elastischen Elemente verlegt. Dank einer solchen Anordnung ändert sich unaufhörlich die Länge der beiden Strecken, in welche die Gesamtlänge des elastischen Elementes durch den Stützstab geteilt ist, mit dem Schwanken des durch die Kupplung übertragenen Momentes, und daher ändert sich unaufhörlich die Biegsamkeit des elastischen Elementes und daher diejenige der ganzen Kupplung. Ferner ändert sich auch die eigene Grundschwingfrequenz des, elastischen Ganzen unaufhörlich, was gestattet, eine elastische antiharmonische Kupplung auszuführen, wie weiter unten beschrieben.So . the improvements of the present invention relate to one special design of the conjugate contact surfaces of the elastic elements each pair and the intermediate support rod, through which configuration ' the one from the line of contact of the elements existing with the bar The fulcrum changes noticeably in the radial direction with the change in curvature installed elastic elements. Thanks to such an arrangement, changes ceaselessly the length of the two lines in which the total length of the elastic element divided by the support rod with the fluctuation of the transmitted through the coupling Moment, and therefore the flexibility of the elastic element changes continuously and therefore that of the whole clutch. Furthermore, your own fundamental frequency also changes of the elastic whole incessantly, which permits an elastic antiharmonic Perform coupling as described below.

Die angegebenen Verbesserungen betreffen ferner eine besondere Ausgestaltung der Stützstäbe und ihre Anordnung an die Mittelhülse, so daß sie die Aufgabe gut erfüllen können, die wesentlich radiale Stellung der elastischen Elementenpaare an der Hülse festzustellen.The specified improvements also relate to a particular embodiment the support rods and their arrangement on the center sleeve so that they do the job well can meet the substantially radial position of the elastic element pairs to be determined on the sleeve.

Eine Ausführungsform einer auf diese Weise verbesserten Kupplung ist beispielsweise in beiliegender Zeichnung veranschaulicht, in welcher Abb. i die Kupplung im axialen Schnitt und Abb. 2 im Querschnitt nach der Linie 2t-2'' der Abb. i zeigt.One embodiment of a coupling improved in this way is For example, in the accompanying drawing illustrates in which Fig. i the Coupling in axial section and Fig. 2 in cross section along the line 2t-2 '' of the Fig.i shows.

Abb. 3 und q. -neigen im Querschnitt Änderungen der Ausgestaltung der konjugierten Berührungsflächen zwischen dem elastischen Element und Stützstab.Fig. 3 and q. - Tend to change the design in the cross-section of the conjugate contact surfaces between the elastic element and the support rod.

Abb. 5 ist ein Querschnitt der Kupplung, welcher die Arbeitsweise derselben veranschaulicht.Fig. 5 is a cross section of the coupling showing the operation same illustrated.

Abb. 6 zeigt im seitlichen Aufriß, teilweise im Schnitt, einen Teil der Mittelhülse mit einigen elastischen Elementen.Fig. 6 shows a part in side elevation, partly in section the middle sleeve with some elastic elements.

Abb. ; ist der Querschnitt nach der Linie 7x-7x der Abb. 6, und Abb. 8 ist der waagerechte Schnitt nach der Linie 81-8t der Abb. 7.Fig.; is the cross-section along the line 7x-7x of Fig. 6, and Fig. 8 is the horizontal section along line 81-8t in Fig. 7.

Mit Bezug auf die Zeichnung (Abb. i und 2) sind i und 3 die eine gemeinsame Achse habenden Scheiben der Kupplung, von denen die eine das treibende, die andere das getriebene Glied ist. 2 und 4. sind in der Richtung der Achse angeordnete Zähne, die in dem perimetrischen Band i' und 3' der Scheiben vorgesehen sind, um mit den Enden der Außenteile zweier elastischer Lamellenelemente 5, 5" zweier naheliegender Eleinentenpaare in Eingriff zu kommen. Die elastischen Elemente 5, 5a strecken sich strahlenartig von der Mittelhülse 6 aus, unabhängig von dem treibenden und getriebenen Glied, welche innerhalb der Hülse mit ihrem inneren Teil angeordnet und gegen die Wirkung der- Schleuderkraft mittels Einsteckstifte ; -verankert sind. Diese haben vorzugsweise als Elemente gleichförmigen Widerstand gegen Biegungsbeanspruchung, z. B. eine beständige Dicke in ihrem Außenteil mit Bezug auf ihren Teil außerhalb der Mittelhülse 6 und eine abnehmende Dicke linienartig in ihrem inneren Teil, d. h. während die eine ihrer Flächen eben ist, besteht die andere aus zwei Ebenen, die eine mit der ersten Fläche gleichlaufend, die andere leicht geneigt zu derselben.With reference to the drawing (Figs. I and 2) i and 3 are the common axis disks of the clutch, one being the driving member and the other being the driven member. 2 and 4. are teeth arranged in the direction of the axis, which are provided in the perimetric band i 'and 3' of the discs in order to come into engagement with the ends of the outer parts of two elastic lamellar elements 5, 5 "of two adjacent pairs of elements elastic elements 5, 5a radiate out from the central sleeve 6, independently of the driving and driven member, which are arranged inside the sleeve with their inner part and anchored against the effect of the centrifugal force by means of plug-in pins. These preferably have as elements uniform resistance to bending stress, e.g. a constant thickness in its outer part with respect to its part outside the central sleeve 6 and a decreasing thickness in a linear manner in its inner part, i.e. while one of its surfaces is flat, the other consists of two planes, one parallel to the first surface, the other slightly inclined to it.

Die elastischen Elemente 5, 5,1 jedes Paares lehnen sich mit der genannten leicht geneigten Fläche ihres inneren Teiles (s. Abb.2) oder mit ihrer ebenen entgegengesetzten Fläche (s. Abb.3) von gegenüberliegenden Seiten auf einen dazwischenliegenden Stab 8 an, welcher dazu bestimmt ist, als Drehstützpunkt zu dienen und eine bemerkliclie Ausdehnung in radialer Richtung und eine beschränkte Dicke aufweist. Die mit der Kupplungsachse angeordneten Stäbe 8 sind innerhalb derittelhülse 6 in einen zweckmäßigen Abstand von der erwähnten Achse gestellt. Jeder Stab ist an seinen Enden mit zylindrischen Flanschen 8' versehen, durch welche sie in ebenso viele in den beiden Seiten der Mittelhülse vorgesehene Löcher 6' eingeschaltet werden. Dank dieser Anordnung können die Stäbe, wenn die Elemente 5, 511 fest an ihrem Platz sind, nicht aus ihren Sitzen aus der Mittelhülse ausgezogen werden, wie klar ersichtlich aus Abb. B. Weiter werden diese Stäbe 8 vorzugsweise gegen die Drehung durch beliebige Mittel verriegelt. Ein praktisch sehr einfaches 'Mittel ist, einen der Flansche 8' mit einem halbzylindrischen Vorsprung 8" zu versehen, welcher aus einer 1 der Seiten der Mittelhülse herausragt, gegen «-elchen mittels Schrauben 9 ein Ring io befestigt ist, mit dessen perimetrischem Rand die Vorsprünge 8" aller Stäbe 8 in Eingriff kommen, wodurch sie gegen die Drehung (s. Abb. i, 6, 7) verriegelt «-erden. \ ach Abb. 5 lehnen sich die ebenen Flächen der elastischen Elemente 5, 5a an die konvexe Fläche des Stützstabes 8, dessc-n Profil in senkrechtem Schnitt einen Kreisbögen oder eine andere zweckmäßige Kurve bildet und in der Abbildung mit einem Pfeil bezeichnet ist.The elastic elements 5, 5.1 of each pair lean with the said slightly inclined surface of its inner part (see Fig.2) or with its flat opposite one Face (see Fig.3) from opposite sides onto an intermediate rod 8, which is intended to serve as a pivot point and a remark Has expansion in the radial direction and a limited thickness. The one with the Coupling axis arranged rods 8 are inside the middle sleeve 6 in an appropriate Distance from the axis mentioned. Each rod is cylindrical at its ends Flanges 8 'provided through which they are in as many in the two sides of the Center sleeve provided holes 6 'are turned on. Thanks to this arrangement you can the bars, when the elements 5, 511 are firmly in place, not out of their seats can be pulled out of the middle sleeve, as can be clearly seen from Fig. B. Further these rods 8 are preferably locked against rotation by any means. A practically very simple 'means is to fit one of the flanges 8' with a semi-cylindrical To provide projection 8 "which protrudes from 1 of the sides of the central sleeve, a ring is fastened against «-elchen by means of screws 9, with its perimetric Edge the projections 8 ″ of all rods 8 engage, preventing them from rotating (see fig. i, 6, 7) locked «-ground. After Fig. 5, the flat surfaces are leaning of the elastic elements 5, 5a to the convex surface of the support rod 8, dessc-n Profile in vertical section an arcs of a circle or some other useful curve forms and is indicated in the figure with an arrow.

Wenn die Kupplung, wie mit vollen Linien veranschaulicht, keine Belastung überträgt, bildet sich der Drehpunkt in x; aber wenn eine Kraftäußerung erfolgt, durch welche sich die Form der elastischen Elemente ändert, wie punktiert angegeben, verlegt sich der Drehpunkt in x', so daß die Länge der beiden Strecken d-d' bzw. D-D', in «-elche der Drehpunkt die Länge des elastischen Elementes teilt, abgeändert wird. Es ist also klar, daß die Biegungszahl dieser Kupplung sich mit der Änderung der Belastung ändert, und daher ändert sich gleichzeitig die Frequenz der eigenen Schwingungen der elastischen Elemente.und diejenige der ganzen Kupplung, während bei den bekannten Kupplungen, bei welchen der Drehpunkt jedes Paares einen festen radialen Abstand aufweist, die Frequenz der erwähnten Schwingungen unveränderlich ist. Es ist bekannt, daß, wenn sich die elastische Kupplung an einem Punkte der Achsenlinie befindet, wo eine der Drehschwingungen seinen Knoten aufweist, hier diese Dre'hsdhvvingungeine Schwankung des Drehmomentes verursacht, so daß, wenn die Kupplung der' bekannten Art angehört, d. h. mit Drehstützpunkten in einem festen radialen Abstand versehen ist, und ihre Schwingfrequenz, die unveränderlich ist, mit derjenigen der schwingenden Impulse zusammenfällt, die der Drehschwingung zuzuschreiben sind, eine kritische Schwingungszahl wegen Resonanz hervorgebracht wird.If the coupling is not under load, as shown in full lines transfers, the pivot point is formed in x; but when there is an expression of force, by which the shape of the elastic elements changes, as indicated by dotted lines, the pivot point moves in x ', so that the length of the two lines d-d' resp. D-D ', in which the fulcrum divides the length of the elastic element, modified will. So it is clear that the number of flexes of this coupling itself changes with the change in load, and therefore the frequency changes at the same time the own vibrations of the elastic elements. and those of the entire coupling, while in the known couplings, in which the pivot point of each pair is one has a fixed radial distance, the frequency of the vibrations mentioned invariable is. It is known that when the elastic coupling is at one point of the Axis line is where one of the torsional vibrations has its node, here this Dre'hsdhvvingung caused a fluctuation of the torque, so that if the coupling is of the known type, d. H. with pivot points in a fixed radial distance is provided, and its oscillation frequency, which is invariable, coincides with that of the oscillating impulses attributable to the torsional oscillation are, a critical number of vibrations is produced due to resonance.

Bei der neuen Kupplung mit Drehpunkten, deren radialer Abstand schwankend ist, ändert sich ihre Schwingungsfrequenz selbsttätig mit der Änderung der Belastung, und daher wird diese Resonanz wirksam behindert. ' Die schwankende Verlegung des Drehstützpunktes kann auch dadurch erlangt werden, d'aß man die Fläche des Stützstabes 8 eben und diejenige mitwirkende des :elastischen Elementes krumm herstellt, wie aus Abb. q. ersichtlich; man kann auch diese beiden. Flächen mit geeigneten Krümmungen herstellen.In the new coupling with pivot points whose radial distance fluctuates its oscillation frequency changes automatically with the change in load, and therefore this resonance is effectively hindered. 'The swaying laying of the Rotary support point can also be obtained by having the surface of the support rod 8 flat and the one contributing to the: elastic element produces crooked, like from Fig.q. evident; you can do these two too. Surfaces with suitable curvatures produce.

Es ist übrigens -natürlich, daß vorliegende Erfindung nicht auf die genauen beschriebenen und veranschaulichten Anordnungen beschränkt wird; sie kann dagegen, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen, allen Änderungen unterworfen sein, die nach den Umständen und praktischen Erfordernissen als notwendig oder vorteilhaft gehalten werden.Incidentally, it is natural that the present invention does not relate to the the precise arrangements described and illustrated; she can on the other hand, without deviating from its basic idea, it is subject to all changes be as necessary or advantageous according to the circumstances and practical requirements being held.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Elastic coupling with several pairs of elastic Lamellar elements that are independent of the driving and driven links on one Central sleeve are anchored at an angle and radiate out from the same, wherein these elements at the end of their outer part come into engagement with axial teeth that are rigidly connected to the driving or driven link, and each element the entire length due to the existing moment on bending with respect to a rotary support member is claimed, characterized in that the conjugate contact surfaces between each pair of elastic elements (5, 5a) and the switched-on link (8) Serve as a support point and are designed such that the one over the other because of the change due to the bending of the elastic Elements, the line of contact, which is considered to be an actual base, is noticeable laid in the radial direction.

2. Elastic coupling according to claim i, characterized characterized in that of the two conjugate interfaces between each elastic element (5, 5a) and the member (8) acting as a support point the one the other one is crooked.

3. Elastic coupling according to claim i, characterized in that the two conjugate contact surfaces between each elastic element (5, 5a) and the switched on, acting as a support member ( 8) are curved. q ..

Elastic coupling according to claim r, characterized in that an between the elastic elements (5, 5a) of each pair of activated support rods (8) running in the same direction arranged with the coupling axis and on the side parts of the central sleeve (6) in is attached near its circumference, this support rod in the radial direction has an elongated cross-section and its two work surfaces accordingly one of the conjugate contact surfaces between each elastic element (5, 54) and the support point (8) are designed.

5. Elastic coupling according to claim q., characterized in that each support rod (8) by cylindrical flanges (8 ') in opposite, provided on the side parts of the central sleeve (6) Pairs of holes (6 ') and held in place by the elastic elements (5, 5a) while locked against rotation by retaining means.

6. Elastic coupling according to claim 5, characterized in that on the outer surface on one side of the Middle sleeve (6) is attached to a ring (io) coaxial with the sleeve, which through one of its edges with one at the cooperating end of each support rod (8) provided projection (8 ") comes into engagement, so that the rotation of the support rods against the sleeve is prevented.