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Elastische Kupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung,
deren elastische Zwischenglieder formschlüssig in Aussparungen der beiden Kupplungshälften
gehalten sind.
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Es sind elastische Kupplungen bekannt, deren Kupplungsscheiben durch
ein im Querschnitt bogenförmiges Zwischenglied verbunden sind. Das Zwischenglied
soll dabei axiale, radiale und winklige Verlagerungen der miteinander zu kuppelnden
Wellen aufnehmen.
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Als Zwischenglied wurde zunächst eine aus Metall-oder Gewebebändern
um einen Ring gewickelte Membran benutzt, bei der also die einzelnen Bänder in einem
Bogen schräg von einer zur anderen Kupplungsscheibe verliefen. Der zur Versteifung
der Membran unumgängliche Ring behindert jedoch die einzelnen Bänder in ihrer freien
Bewegung, so daß die mit einem derartigen Zwischenglied versehene Kupplung keine
nennenswerten, insbesondere keine radialen Verlagerungen der miteinander zu kuppelnden
Wellen aufnehmen kann.
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Es wurden daher Kupplungen vorgeschlagen mit einem im Querschnitt
bogenförmigen oder gar gewellten Zwischenglied aus Gummi. Um jedoch das ringförmige
Zwischenglied leicht montieren und demontieren zu können, insbesondere ohne die
zu kuppelnden Wellen voneinander zu entfernen, muß das Zwischenglied in besonderem
Maße elastisch sein. Die Kupplung ist aber dann in unerwünschtem, unter Umständen
sogar in untragbarem Maße drehelastisch. Um dem zu begegnen, ist eine Kupplung bekanntgeworden,
deren ebenfalls ringförmiges und im Querschnitt bogenförmiges Zwischenglied nur
sehr kurz an wulstartig verdicktem Bändern eingespannt ist. Die durch diese Maßnahme
erzielte Erleichterung der Montage und Demontage erwies sich in der Praxis jedoch
nicht als ausreichend. Deshalb wurden die Zwischenglieder dann durch einen Radialschnitt
oder mehrere aufgeschnitten oder in Segmente aufgeteilt und so eine leichte Montage
und Demontage des Zwischengliedes bzw. der Zwischenglieder erreicht. Bei einer solchen
Kupplung kann das bzw. jedes Zwischenglied insbesondere bei radial versetzt zueinander
gelegenen Wellen nicht oder nur schwer zentrisch zu beiden Kupplungsscheiben montiert
werden. Diese exzentrische Einspannung hat zur Folge, daß das Zwischenglied nach
einer halben Umdrehung eine bis zum doppelten Maß des tatsächlichen radialen Versatzes
der zu kuppelnden Wellen betragende Verformung erfährt, also unnötig hoch belastet
und damit frühzeitig zerstört wird. Das kann selbst durch eine sorgfältige Montage
des Zwischengliedes nicht ausgeschlossen werden, da es vor allem bei größeren Kupplungen
nicht möglich ist, das Zwischenglied bei der Montage entsprechend zu verformen.
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Da ein nur aus Gummi bestehendes Zwischenglied für viele Fälle keine
ausreichende Festigkeit aufweist und auch unerwünscht elastisch ist, wurden die
Zwischenglieder bekanntlich vielfach mit einer Gewebeeinlage versehen, deren Fäden
schräg von einer zur anderen Kupplungsscheibe verlaufen. Bei Belastung der Kupplung
werden dann nur die in einer Schrägrichtung verlaufenden Fäden gezogen. Der Zug
in den einzelnen Fäden ist aber bei nicht achsgleicher Lage der zu kuppelnden Wellen
schwellend. Ferner erfährt das ganze Zwischenglied bei Belastung eine Verschiebung
der Einspannstellen gegeneinander. Die an der Stirnfläche des Zwischengliedes ausmündenden
nicht durchlaufenden Fäden wirken dabei über den Gummi, in welchem sie eingebettet
sind, mit ziehend auf den ersten durchlaufenden Faden bzw. wenige solcher ersten
Fäden, der bzw. die dadurch besonders, stark gezogen werden. Die Folge ist, daß
sich die jeweils ersten Fäden leicht aus dem Gummi läsen oder reißen, eine Erscheinung,
die sich von Faden zu Faden fortsetzt.
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Um eine einfache Montage ohne Aufwand besonderer Sorgfalt durchführen
zu können, wurde vorgeschlagen, die zur Verbindung von zwei Kupplungsscheiben vorgesehenen
Zwischenglieder mit angeformten Höckern zu versehen, mit welchen sie formsclilüs.sig
in entsprechende Aussparungen der Kupplungsscheiben eingelegt werden. Durch gegen
die Zwischenglieder gelegte Ringe wird der Form.schluß -zwischen den Zwischengliedern
und den Kupplungsscheiben gesichert. Die formschlüssige Einlagerung der Zwischenglieder
in den Kupplungsscheiben gewährleistet dabei eine einwandfreie Zentrierung der Zwischenglieder
gegenüber den Kupplungsscheiben.
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Auf Kupplungen mit Zwischengliedern der letztgenannten Art bezieht
sich die Erfindung. Die zu
lösende Aufgabe besteht darin, den Zwischengliedern
eine beanspruchungsgerechte Form zu geben und erforderliche Einlagen ebenso beanspruchungsgerecht
in den. Zwischengliedern vorzusehen. Von dieser Aufgabenstellung ausgehend wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, als Zwischenglieder zwei durch einen Steg miteinander
verbundene ringförmige Teile vorzusehen, von denen je ein Bogenstück in einer entsprechenden
bogenförmigen Ausnehmung jeder Kupplungshälfte eingebettet ist. Damit bilden je
eine Hälfte der ringförmigen Teile unter Einschluß des sie verbindenden Steges einen
Strang, der im Bogen schräg von der einen zur anderen Kupplungshälfte verläuft.
Bei der Kraftübertragung wird nun der eine Strang eines jedem Zwischengliedes gezogen
und versucht sich dabei zu strecken, während der andere Strang eines jeden Zwischengliedes
gedrückt wird und so der Streckung des einen Stranges entgegenwirkt.
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Das Zwischenglied besteht aus elastischem Werkstoff; der je nach der
Größe der Belastung und der zulässigen bzw. erwünschten Drehelastizität der Kupplung
auszuwählen ist. Als Werkstoffe kommen insbesondere die verschiedenen elastischen
Kunststoffe in Betracht.
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Sollen von der Kupplung erhebliche Drehmomente übertragen werden,
so empfiehlt es sich, die Zwischenglieder aus einem hochelastischen Werkstoff, wie
Gummi, herzustellen und sie mit Einlagen zu versehen, die gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung aus in Form einer »8« gelegten, sich im Verbindungssteg der ringförmigen
Teile des Zwischengliedes kreuzenden Fäden aus Textilien oder hochfesten Kunststoffen
bestehen.
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Um die Formfestigkeit des Zwischen gliedes weiter zu erhöhen, können
gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die ringförmigen Teile und der Steg des
Zwischengliedes mit flossenartigen Abdeckungen versehen und diese schließlich noch
selbst durch eine Gewebeeinlage verstärkt sein, In der Zeichnung ist in Abb. 1 ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung schaubildlich dargestellt, während in der Abb.
2 im Querschnitt und in der Abb. 3 in Seitenansicht ein anderes Ausführungsbeispiel
dargestellt ist; Abb. 4 zeigt das Zwischenglied gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
Abb. 2 und 3 in Aufsicht; Abb. 5 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel
im Querschnitt.
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Mit 1 und 2 sind in Abb. 1 die Kupplungshälften bezeichnet, die durch
die elastischem Zwischenglieder 3 miteinander verbunden sind. Die Zwischenglieder
sind aus zwei ringförmigen, durch einen Steg 4 verbundenen Teilen 5 zusammengesetzt.
Die den Steg 4 abgekehrten Bogenteile sind in Aussparungen 6 der Kupplungshälften
1 und 2 formschlüssig eingebettet und durch nicht dargestellte Formschlußhalter
in den Aussparungen 6 gehalten.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2, 3 und 4 entspricht im wesentlichen
dem nach Abb. 1. Das elastische Zwischenglied 7 besteht beispielsweise aus Gummi,
ist aber mit Einlagen 8 versehen, deren Fäden in Form einer »8« gelegt und in die
Gummimasse eingeformt sind. Die ringförmigen Teile und der sie verbindende Steg
des Zwischengliedes 7 weisen eine Abdeckung 9 auf, die das Zwischenglied 7 flossenartig
und formversteifend überspannt. Die Abdeckung 9 kann zusätzlich mit einer Gewebeeinlage
versehen sein. Die Abdeckung 9 liegt außerhalb der in den Kupplungshälften 10 und
11 vorgesehenen Aussparungen 12, während die eigentlichen, die Kraftübertragung
v an der einen Kupplungshälfte zur anderen übernehmenden Teile des Zwischengliedes
7 in. den Aussparungen 12 der Kupplungshälften 10 und 11 formschlüssig eingebettet
und in ihnen durch die Formschlußhalter 13 gehalten sind. Die Formschlußhalter 13
können mit in die Schraubenlöcher 14 eingesetzten Schrauben an den Kupplungshälften
10 und 11 befestigt sein.
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Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2, 3 und 4 unterscheidet
sich das Ausführungsbeispiel nach Abb.5 im wesentlichen nur dadurch, daß die dem
Steg abgekehrten Bogenteile des Zwischengliedes in Ebenen abgeklappt sind, die zwischen
30 und 60° zur Radialebene abgewinkelt sind, und dementsprechend die Aussparungen
15, in denen die Zwischenglieder formschlüssig eingebettet sind, und die Formschlußhalter
16 ausgebildet sind.