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Elastischer Zwischenkörper für Scheibenkupplungen
Die Erfindung bezieht sich auf einen elastischen Zwischenkörper für Scheibenkupplungen mit die Lö- cher für die Kupplungsbolzen umgebenden. mit ihm aus einem Stück bestehenden Verdickungen.
Solche Zwischenkörper bestehen gewöhnlich aus Textil- oder Stahlschichten, die mit einem
Kranz von in gleichen Winkelabbtanden angeordneten bol eniochern auhgestattet sind, wobei abwech- selnd Löcher zum Anschluss des Zwischenkörpers an ein Armkreuz und die restlichen Löcher zum Alt- schluss des Zwischenkörpers an das andere Armkreuz dienen.
Eine Winkelverstellung der beiden Armkreu- ze wird durch Biegung des Zwischenkörpers zwischen zwei benachbarten Bolzenlöchern aufgenommen, das zulässige Mass einer solchen Winkelverstellung hängt für eine gegebene Kraftübertragung der Kupplung von dem Verhältnis zwischen der im Material des Zwischenkörpers hervorgebrachten Beanspruchung und dem maximal zulässigen Wert dieser Beanspruchung, d. h. also von der Dicke des Zwischenkörpers und dem Verhältnis zwischen Young'schem Modul des Materials und seiner Zerreissfestigkeit ab. Werden Ge- webeschichten, gewöhnlicll aus baumwolic, vcrwendet, so werden dlc c öchictuen häufig im Kautschuk eingebettet und die Eigenschaften des Kautschuks lassen eine erhebliche Zwischenkörperdicke zu.
Bei Textilschichten oder -lagen schwankt die Festigkeit jeder Schichte in der Beanspruchungsrich- tung und ist in der Faserrichtung am grössten, daraus folgt, dass für eine gegebene Grösse der Kupplung die Festigkeit geringer ist als bei einem homogenen Material. Bei Lagen aus Stahl reiben sich diese zwischen den Bolzenlöchern aneinander, was den Nachteil hat, dass sich die Lagen verziehen und einzeln zwischen den Bolzenlöchern über die Bruch grenze beansprucht werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein elastischer Zwischenkörper für Scheibenkupplungen, der billig herzustellen ist und bei gegebenen Gesamtabmessungen zufriedenstellender arbeitet als bekannte Ausführungen solcher Körper.
Der erfindungsgemässe Zwischenkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens zwischen den Verdickungen senkrecht zur Kraftübertragungsrichtung in zwei oder mehr Lamellen unterteilt ist und in an sich bekannter Weise zumindest teilweise aus synthetischem, plastischem Material besteht. Er kann als Einzelstück von einer gewissen Dicke hergestellt werden oder eine Anzahl von Schichten aufweisen, die aus dem plastischen Material geformt oder aus einem Blattstapel des letzteren ausgestanzt werden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Zwischenkörper in an sich bekannter Weise eine durchgehende zentrale Öffnung auf, durch die bei zusammengesetzter Kupplung ein mit der gekuppelten Welle verbundener Teil, z. B. eine Mutter, ragt, die ein freies Abfallen der Welle bei Bruch des Zwischenkörpers verhindert.
Vorzugsweise weist der Zwischenkörper Verstärkungen in Stapel- oder Gewebeform auf, die erfindungsgemäss aus Glasfasern bestehen. Gegebenenfalls kann der Körper auch aus einer nichtsynthetischen Matrize bestehen und die eingelegte Verstärkung das synthetische, plastische Material enthalten.
Besteht der Zwischenkörper aus verstärkter Plastik, ist er gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmässig aus Polyesterharz geformt ; wenn dagegen der Zwischenkörper aus nicht verstärktem, plastischemMaterial gebildet ist, besteht er erfindungsgemäss aus einem Material von hoher Festigkeit, z. B. aus einem synthetischen linearen Polyamid.
Der Zwischenkörper kann aus einer Anzahl Schichten von Geweben aus plastischem Material bestehen die in geeigneter Weise untereinander verbunden sind. Die verwebten Fäden der Schichten können an ihren Kreuzungspunkten verbunden oder zusammengeschweisst werden.
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Im allgemeinen haben für den erfindungsgemässen Zwischenkörper verwendbare, vorzugsweise ver- stärkte synthetische, plastische Materialien ein weniger erwünschtes Verhältnis ihrer schliesslichen Festig- keit zum Young'schen Modul als der Kautschuk, der bei den üblichen Zwischenkörpern aus gummierten
Geweben verwendet wird. Um nun zur Erreichung der erwünschten Drehmomentübertragung die erforder- liche Dicke des Zwischenkörpers bei einem kleinen Gesamtradius zu erzielen, kann er aus einer Mehr- zahl einzelner Lagen aus plastischem Material, zumindest zwischen den Bolzenlöchern, bestehen.
Der Zwischenkörper ist vorzugsweise im Bereich jedes Bolzenloches verdickt und kann die Gestalt eines einheitlichen Formstückes annehmen, welches in den Bereichen der Bolzenlöcher aus einer einzi- gen dicken Schicht besteht, wobei diese Bereiche untereinander durch eine Anzahl gesonderter dünner Schich- ten aus plastischem Material verbunden sind. Vorzugsweise enthalten diese dünnen Schichten eine Verstär- kung, z. B. durch Glasfasern, und es können Metallbüchsen, welche die Bolzenlöcher begrenzen, in den
Zwischenkörper eingeformt werden.
Es ist klar. dass die gesamte Querschnittsfläche der Kupplung zwischen den Bolzenlöchern von der ge- forderten Drehmomentübertragung, vom wirksamen Radius der Kupplung und der maximalen zulässigen Zugbeanspruchung des Materials abhängt. Diese Beanspruchung addiert sich zur Biegungsbeanspruchung, welche auf die Kupplung durch die Winkelverstellung der Wellen bzw. durch deren relative Axialbewe- gung hervorgerufen wird. Die Dicke jeder Lage oder Schichten zwischen den Bo1zenlöchem hängt also von der Biegungsbeanspruchung ab, d. h. von der Biegung, die sowohl bei relativer Winkel- als auch axialer Verstellung der Armkreuze auf die Kupplung hervorgerufen wird, und vom Elastizitätsmodul des verwendeten Materials.
Die Zahl der Schichten hängt von der Dicke jeder Einzelschicht ab, die durch die
Biegefestigkeit und von dem Gesamtquerschnitt bestimmt wird, der für die maximale Beanspruchung er- forderlich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, u. zw. in Fig. 1 in Stimansicht, in Fig. 2 in einem axialen Querschnitt und in Fig. 3 in einer Draufsicht veranschaulicht.
Bei der dargestellten Ausführung sind zwei Flanschen 1 und 2 vorgesehen, zwischen welchen der Zwischenkörper durch Bolzen festgehalten ist ; dieser besteht aus zwei ringförmigen, scheibenartigen Schichten oder aus Einzelschichten 3 und 4 (später Scheiben genannt), die aus einem synthetischen, plastischem
Material geformt sind. Beide Flanschen sind im allgemeinen elliptisch und ihre Hauptachsen stehen senkrecht aufeinander. Zwei auf je einer dieser Achsen eingearbeitete Bolzenlöcher liegen zwei diametral angeordneten Bolzenlöchem der Scheiben 3 und 4 gegenüber. Die vier Bolzenlöcher durch die Scheiben 3 und 4 sind in gleichem Winkelabstand auf einen gemeinsamen Teilkreis verlegt und nehmen Bolzen 5 auf, welche die Scheiben 3 und 4 mit dem Flansch 1 bzw. 2 verbinden.
Jede Scheibe 3 und 4 ist mit einer ebenen Fläche ausgestattet, die bei zusammengestellter Kupplung aneinanderliegen und weisen ferner örtliche Verdickungen auf, welche vorragende Teile 3a und 4a bilden und jedes Bolzenloch umgeben. Die Teile 3a und 4a liegen entweder am Kopf des zugehörigen Bolzens 5 oder am entsprechenden Flansch 1 oder 2 an, wie dies aus den Fig. 2 und 3 klar hervorgeht.
Der Flansch 1 ist ein Pressstück mit rohrförmige Mittelteil, der bei 6 stumpf an eine rohrförmige Antriebswelle 7 angeschweisst ist ; der Flansch 2 hat einen mit Nuten ausgestatteten Kopf 2a zur Befestigung einer genuteten Welle, deren inneres Ende in Fig. 2 bei 8 strichpunktiert eingezeichnet ist. Eine Kronenmutter 9, mittels welcher der Flansch 2 an der Welle 8 befestigt ist, ragt durch die zentralen Öffnungen der Scheiben 3 und 4 hindurch ins Innere des rohrförmigen Teiles des Flansches 1, so dass bei Versagen der Kupplung zufolge vollständigen Bruches der Scheiben die rohrförmige Welle 7 nicht frei abfällt, sondern von der Mutter 9 gehalten wird.
Für die meisten Verwendungen sollen die Scheiben 3 und 4 während ihrer Formgebung durch Einschluss eines Materials, etwa von Glanzfasem, verstärkt werden.
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:1. Elastischer Zwischenkörper für Scheibenkupplungen mit die Löcher für die Kupplungsbolzen umgebenden, mit ihm aus einem Stück bestehenden Verdickungen, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens zwischen den Verdickungen senkrecht zur Kraftübertragungsrichtung in zwei oder mehr Lamellen unterteilt ist und in an sich bekannter Weise zumindest teilweise aus synthetischem, plastischem Material besteht.