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DE3442738A1 - Elastische wellenkupplung mit drehschwingungsdaempfung - Google Patents

Elastische wellenkupplung mit drehschwingungsdaempfung

Info

Publication number
DE3442738A1
DE3442738A1 DE19843442738 DE3442738A DE3442738A1 DE 3442738 A1 DE3442738 A1 DE 3442738A1 DE 19843442738 DE19843442738 DE 19843442738 DE 3442738 A DE3442738 A DE 3442738A DE 3442738 A1 DE3442738 A1 DE 3442738A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft connection
chambers
shaft coupling
shaft
coupling according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843442738
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Troeder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEC Maschinenbau Entwicklung Consulting GmbH
Original Assignee
MEC Maschinenbau Entwicklung Consulting GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MEC Maschinenbau Entwicklung Consulting GmbH filed Critical MEC Maschinenbau Entwicklung Consulting GmbH
Priority to DE19843442738 priority Critical patent/DE3442738A1/de
Publication of DE3442738A1 publication Critical patent/DE3442738A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/80Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive in which a fluid is used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

  • Bezeichnung: Elastische Wellenkupplung mit Drehschwin-
  • gungsdämpfung Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung mit Drehschwingungsdämpfung, die zwei relativ gegeneinander verdrehbare Wellenanschlußteile aufweist, die jeweils mit Haltemitteln versehen sind, mit denen zwischen beiden Wellenanschlußteilen wirksame Rückstellfedern verbunden sind und bei der zwischen beiden Wellenanschlußteilen wirksame Dämpfungsmittel vorgesehen sind.
  • Kupplungen der eingangs bezeichneten Art haben die Aufgabe, in einer Wellenleitung oder zwischen zwei miteinander verbundenen Maschinen stoßartige Änderungen des Drehmomentes abzumildern und Resonanzschwingungen zu vermeiden oder zumindest durch Dämpfung zu vermindern. Hierzu sind zwischen den beiden relativ gegeneinander verdrehbaren Wellenanschlußteilen federnde Elemente aus Gummi oder Stahl angeordnet.
  • Das Dämpfungsmittel wird in der Regel durch die Federn selbst gebildet und zwar entweder durch das Federmaterial, wie beispielsweise bei der Verwendung von Gummi als Federwerkstoff oder aber durch Reibung bei entsprechenden Federkonstruktionen aus Stahl. Wichtig ist bei derartigen Kupplungen, daß sie möglichst kompakt gebaut sind, in bezug auf den Einsatzzweck ein kleines Schwungmoment aufweisen, d.h. ein möglichst geringes Gewicht,und eine möglichst geringe Größe aufweisen. Ein Nachteil der bekannten Kupplungsbauarten mit Dämpfung besteht darin, daß die Federelemente zugleich das Dämpfungsmittel darstellen, so daß hier die optimale Anpassung der Kupplung an den jeweiligen Einsatzzweck sehr schwierig ist, d.h. Federn mit optimalen Federkennlinien bieten in den seltensten Fällen zugleich eine optimale Dämpfung. Da der Frequenzbereich der Erregerschwingungen in der Regel vorgegeben ist und damit die Federcharakteristik der Rückstellfedern festliegt, ist eine Beeinflussung bzw. Veränderung des Dämpfungsverhaltens derartiger Kupplungssysteme dann nicht mehr möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Kupplung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die eine von der Charakteristik der verwendeten Federn unabhängige Auslegung des Dämpfungsverhaltens ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Wellenanschlußteilen wenigstens zwei einander zugeordnete Kammern angeordnet sind, deren Volumen durch relative Verdrehung der beiden Wellenanschlußteile zueinander veränderbar ist, wobei jeweils einer Volumenverminderung der einen Kammer eine Volumenvergrößerung der anderen Kammer zugeordnet ist, daß die Kammern mit einer Flüssigkeit gefüllt sind und daß zwischen den einander zugeordneten Kammern jeweils wenigstens ein Überströmkanal zugeordnet ist. Eine derartige Kupplung hat den Vorteil, daß das Dämpfungsverhalten unabhängig von der vorgegebenen Federcharakterristik ausgelegt werden kann. Dies ist in der einfachsten Weise durch die Auswahl einer Flüssigkeit mit entsprechender Viskosität zur Füllung der Kammern und durch die Dimensionierung von Querschnitt und Länge des Uberströmkanals möglich, der als Drossel wirkt. Die Anpassung der Dämpfungscharakteristik für den jeweiligen Einsatzfall kann bei einer derartig ausgebildeten Kupplung ohne umständliche Montage bewerkstelligt werden, da lediglich die eingefüllte Flüssigkeit abgelassen werden muß und durch eine Flüssigkeit mit einer anderen Viskosität ersetzt werden muß.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Uberströmkanal mit einer einstellbaren Drossel versehen ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei einer durch die Viskosität der Flüssigkeit vorgegebenen Grundeinstellung nachträglich eine Feine in stellung der Kupplung vorgenommen werden kann. Zweckmässigerweise wird die einstellbare Drossel durch den Querschnitt des Überströmkanals verändernde Mittel gebildet.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Wellenanschlußteil als geschlossenes Gehäuse (äußeres Teil) ausgebildet ist, das das freie Ende des anderen Wellenanschlußteils (inneres Teil) konzentrisch umschließt, daß das äußere Teil mit wenigstens einem gegen das innere Teil gerichteten wandartigen Ansatz und das innere Teil mit wenigstens einem gegen das äußere Teil gerichteten wandartigen Ansatz versehen ist und daß die wandartigen Ansätze den Zwischenraum zwischen äußerem Teil und innerem Teil in wenigstens zwei gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilen, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, und daß zwischen den Kammern jeweils ein Überströmkanal angeordnet ist.
  • Der Überströmkanal kann durch eine entsprechende Bohrung in einem wandartigen Ansatz oder entsprechende Kanäle im gehäuseartigen äußeren Teil gebildet werden.
  • In Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist erfindungsgemaß vorgesehen, daß die Berührungskante wenigstens eines wandartigen Ansatzes eines Wellenanschlußteiles gegenüber der zugeordneten Gegenfläche des hierzu relativ bewegbaren anderen Wellenanschlußteiles über wenigstens einen Teil ihrer Länge einen Zwischenraum frei läßt, der den Überströmkanal bildet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Überströmkanal jeweils in Bereichen liegt, in denen an sich eine Dichtung anzuordnen ist, so daß hierdurch in Teilbereichen konstruktiv kritische Zonen vereinfacht werden.
  • In bevorzugter Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß die innere Umfangsfläche des als Gehäuse ausgebildeten äußeren Teils und die Umfangsfläche des vom Gehäuse umschlossenen inneren Teils zumindest jeweils im Berührungsbereich mit der freien Kante des wandartigen Ansatzes des jeweils anderen Wellenanschlußteils als konzentrisch zueinander verlaufende Zylinderflächen ausgebildet sind und daß wenigstens einer der wandartigen Ansätze an seiner freien Kante im Berührungsbereich mit der zugehörigen Zylinderfläche des anderen Wellenanschlußteils mit einem sich wenigstens über einen Teil der freien Kante erstrechenden radial einstellbaren Drosselsteg versehen ist.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daB jeweils wenigstens zwei einander zugeordnete Kaiumernüber einen Verbindungskanal jeweils mit einer Gasspeicherfeder verbunden sind, die als Rückstellfedern wirken. Eine derart ausgebildete Kupplung, die für große Dimensionierungen in Betracht kommt, hat den Vorteil, daß neben der in weiten Bereichen einstellbaren Dämpfungscharakteristik durch die Wahl der Viskosität und/oder durch die Einstellung der Drossel im Uberströmkanal zusätzlich auch noch ein breiter Einstellbereich für die Federcharakteristik gegeben ist, da bei den üblichen Konstruktionen derartiger Gasspeicher federn in Form sogenannter Blasenspeicher auf die Federcharakteristik durch Veränderung des vorgegebenen Gasdruckes Einfluß genommen werden kann.
  • Bei der Verwendung mechanischer Federn ist es zweckmäßig, wenn die Haltemittel und die zugehörigen Rückstellfedern in dem vom Gehäuse umschlossenen Zwischenraum angeordnet sind und daß wenigstens ein Teil der Haltemittel gleichzeitig als wandartige Ansätze zur Unterteilung des Gehäuses in Kammern ausgebildet sind. Die Rückstellfedern können hierbei, wie an sich bekannt, aus Schraubendruckfedern ausgebildet sein und jeweils unter Vorspannung zwischen je zwei benachbarten wandartigen Ansätzen tangential verlaufend eingespannt sein. Mit den wandartigen Ansätzen sind ferner bei dieser Ausführungsform Führungskörper verbunden, die zum einen die Schraubendruckfeder gegenüber Fliehkrafteinflüssen halten und zum anderen als Uberlastschutz dienen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen den beiden Wellenanschlußteilen wenigstens zwei Kammern mit Abstand zur Drehachse angeordnet sind, die in bezug auf die Drehachse im wesentlichen in tangentialer Richtung in ihrem Volumen veränderbar ausgebildet sind, und wobei an jeder Kammer jeweils der eine Bodenteil mit dem einen Wellenanschlußteil und der andere Bodenteil mit dem anderen Wellenanschlußteil verbunden ist. Diese Anordnung hat gegenüber der zuvor angegebenen Ausführungsform den besonderen Vorteil, daß die Kammern in sich geschlossene Bauteile bilden und dementsprechend aufwendige Doppelpassungen entfallen. Bei entsprechender Ausbildung der Kammern vermag diese Ausführungsform der Kupplung sowohl einen geringen Achsversatz als auch Fluchtfehler zwischen den Drehachsen der beiden Wellenanschlußteile auszugleichen, ohne daß hierdurch die Funktion oder die Lebensdauer der Kupplung insgesamt durch Verschleiß beeinträchtigt wird. Die beiden einander zugeordneten Kammern können hierbei beispielsweise durch eine doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit gebildet werden, wobei der Kolben über eine Kolbenstange an einem Wellenanschlußteil und der Zylinder am anderen Wellenanschlußteil angeschlossen ist. In bevorzugter Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, daß die Kammern jeweils durch einen Metallwellbalg gebildet werden, dessen Enden fest mit den zugehörigen Ansätzen an dem einen und an dem anderen Wellenanschlußteil verbunden sind. Die beiden einander zuzuordnenden Kammern sind hierbei diametral zur Drehachse zwischen den beiden Wellenanschlußteile angeordnet. Zweckmäßigerweise ist hierbei in einem zwei einander zugeordnete Kammern verbindenden Ansatz der mit einer einstellbaren Drossel versehene Uberströmkanal angeordnet. Die Verwendung von Metallwellbälgen hat gegenüber der Kolben-Zylinder-Einheit den Vorteil der Verschleiß- und Wartungsfreiheit. Da hier die Kammern vollständig gegenüber der Umgebung abgeschlossen sind und keine gleitend relativ zueinander bewegbare Teile vorhanden sind, ist auch die Gefahr von Leckverlusten, wie sie bei Kolben-Zylinder-Systemen auftreten können, vermieden.
  • Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung des Grundprinzips im Querschnitt mit Gasdruckfedern, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit Schraubendruckfedern als Federelementen, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform gem. Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit Wellbalgkammern, Fig. 6 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gem. Fig. 5.
  • Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 wiedergegebenen prinzipiellen Darstellung ist ein als geschlossenes Gehäuse ausgebildetes äußeres Wellenanschlußteil 1 und ein vom äußeren Anschlußteil 1 umschlossenes inneres Wellenanschlußteil 2 vorgesehen. Das Gehäuse ist zweckmäßigerweise zylindrisch ausgebildet, so daß insbesondere die innere Umfangswandung 3 eine Zylinderfläche bildet. Das äußere Teil weist einen radial nach innen gerichteten, wandartigen Ansatz 4 auf, dessen freie Kante mit einer Dichtung 5 versehen ist, die an einer zylindrischen Gegenfläche 6 des inneren Teils anliegt.
  • Das innere Teil 2 weist zweckmäßigerweise um 180° versetzt hierzu einen radial nach außen gerichteten wandförmigen Ansatz 7 auf, dessen freie Kante mit einer Dichtung 8 versehen ist, die an der zylindrischen Innenfläche des äußeren Teils 1 anliegt. Von den beiden wandartigen Ansätzen 4 und 7 wird der verbleibende Zwischenraum zwischen äußerem Teil 1 und innerem Teil 2 in zwei gleichgroße Kammern 9 und 10 unterteilt.
  • Wie aus dem Längsschnitt in Fig. 2 ersichtlich, sind der äußere Teil 1 und der innere Teil 2 relativ zueinander verdrehbar gelagert, wobei der innere Teil mit seinem freien Ende 11 über ein Lager 12, beispielsweise ein Wälzlager,im äußeren Teil 1 geführt ist. Im Bereich des Lagers 11 ist zwischen äußerem Teil 1 und innerem Teil 2 eine Dichtung 13 angeordnet, die eine Abdichtung der beiden Kammern 9 und 10 gegeneinander in Umfangsrichtung und gegen das Lager bewirkt. An den zapfenartigen Teil 14 des inneren Teils 2 mit seiner zylindrischen Oberfläche 6 schließt sich ein deckelförmiger Teil 15 an, der die freie Öffnung des gehäuseartigen äußeren Teils 1 abschließt. Der gehäuseartige Teil 1 seinerseits ist mit einem Abschlußring 16 versehen, der das deckelartige Abschlußteil 15 des inneren Teils 2 umschließt, wobei zwischen beiden Teilen wiederum eine umlaufende Dichtung, 17 beispielsweise in Form eines O-Ringes vorgesehen ist. Der Abschlußring 16 ist zweckmässigerweise mit einem Lager 18, beispielsweise einem Wälzlager versehen, durch das dieses Teil wellenanschlußseitig gehalten ist.
  • Die gegen das innere Teil 2 gerichteten freien Kanten 19 und 20 des mit dem äußeren Teil 1 verbundenen wandartigen Ansatzes 4 einerseits und die gegen das äußere Teil 1 gerichteten freien Kanten 21 und 22 des inneren Teils 2 sind jeweils mit Dichtungen 23 versehen, die die beiden Kammern 9 und 10 dicht gegeneinander abschließen.
  • Um eine derartige Kupplung als drehelastische Kupplung auszubilden, werden nun der äußere Teil 1 und der innere Teil 2 über Rückstellfedern 24, die in Fig. 2 nur schematisch angedeutet sind, miteinander verbunden, so daß beide Teile um ein bestimmtes Maß relativ gegeneinander verdrehbar sind. Bei einer Verdrehung des äußeren Teils 1 gegenüber dem inneren Teil 2 verändern sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die Volumina der beiden Kammern 9,10. Füllt man nun beide Kammern mit einer Flüssigkeit von vorgegebener Viskosität und sieht man in wenigstens einem wandartigen Ansatz, beispielsweise im wandartigen Ansatz 4 einen Uberströmkanal 25 vor, so wird bei einer Verdrehung des inneren Teils 2 gegenüber dem äußeren Teil 1 die Flüssigkeit aus der einen Kammern, deren Volumen sich reduziert in die andere Kammer, deren Volumen sich vergrößert, eingedrückt.
  • Bei entsprechender Abstimmung von Querschnitt des Überströmkanals und Viskosität der Flüssigkeit wirkt der Uberströmkanal als Drossel. Ist nun das System aufgrund der elastischen Kopplung von innerem Teil 2 und äußerem Teil 1 Drehschwingungen ausgesetzt, die durch die Rückstellfedern aufgefangen werden, so wirkt der ständige Vor- und Rückstrom der Flüssigkeit von der einen Kammer in die andere Kammer dämpfend auf die Drehschwingung ein.
  • Als Rückstellfedern 24 können Federn beliebiger Konstruktion eingesetzt werden, so daß je nach dem Einsatzfall und der konstruktiven Ausgestaltung des Kupplungskörpers Stahlfedern oder Gummifedern verwendet werden können. Im Querschnitt nach Fig. 1 ist schematisch auch die Möglichkeit angedeutet, als Rückstellfedern Gasdruckfedern in Form sogenannter Blasenspeicher einzusetzen. Jeweils ein Blasenspeicher 26, die nur gestrichelt dargestellt sind, und deren konstruktive Anordnung entsprechend der Ausgestaltung des Kupplungskörpers vorzusehen ist, wird über einen Verbindungskanal 35 jeweils mit dem Innern einer Kammer9 bzw.10 verbunden. Hierbei entfällt selbstverständlich der Überströmkanal 25 in der Wand 4. Die durch die Volumenveränderungen bei Drehschwingungen jeweils verdrängte Flüssigkeitsmenge wird über den Kanal 35 jeweils in den Blasenspeicher 26 bei Volumenverminderung eingepreßt und durch die unter Gasdruck vorgespannte Speicherblase bei Volumenvergrößerung wieder in die Kammer zurückgepreßt.
  • Das von der Speicherblase 27 umschlossene Gasvolumen dient hierbei als Rückstellfeder, wobei die Federcharakteristik durch den vorgegebenen Gasdruck festgelegt ist.
  • In Fig. 3 und 4 ist eine konkrete Ausführungsform eines Ausführungsbeispieles mit integrierten Rückstellfedern dargestellt. Auch hier ist wieder ein gehäuseartiger äussrer Teil 1 vorgesehen, der einen inneren Teil 2 umschließt.
  • Der äußere Teil 1 ist hierbei mit drei gleichmäßig auf den Umfang verteilten, keilförmig nach innen gerichteten wandartigen Ansätzen 4 versehen. Der innere Teil 2 ist entsprechend mit drei nach außen gerichteten, wandartigen Ansätzen 7 versehen, deren Seitenflächen 28 parallel zu den Seitenflächen 29 der Ansätze 4 verlaufen. Von den Ansätzen 4 und den Ansätzen 7 wird der freie Zwischenraum zwischen äusserem Teil 1 und innerem Teil 2 in sechs Kammern 9 bzw. 10 unterteilt. In diesen Kammern sind als Schraubendruckfedern ausgebildete Rückstellfedern 24 unter Vorspannung angeordnet, die sich jeweils auf den Flächen 28 und 29 der Ansätze 4 bzw. 7 abstützen. Die Federn 24 sind durch Führungskörper 30, die jeweils an den Ansätzen 4 befestigt sind und im Inneren der SChraubendruckfedern verlaufen, gesichert. Die Länge der Führungskörper 30 ist hierbei so bemessen, daß der äußere Teil 1 sich gegenüber dem inneren Teil 2 um ein vorgegebenes Maß verdrehen kann.
  • Wie aus dem Längsschnitt in Fig. 4 ersichtlich, sind die jeweils freien Kanten der Ansätze 4 des äußeren Teils und der Ansätze 7 des inneren Teils mit Dichtungen 23 versehen, so daß die einzelnen Kammern dicht gegeneinander abgeschlossen sind.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Überströmkanal durch einen Zwischenraum zwischen der freien Innenkante 31 der Ansätze 4 am äußeren Teil und der zylindrischen Gegenfläche 32 am inneren Teil 2 gebildet Der den Uberströmkanal 25 bildende Freiraum kann nun fest vorgegeben werden oder aber, wie hier dargestellt, mit einem Stellkörper 33, der über eine Spindel 34 radial verstellbar ist, verändert werden.
  • Wie aus dem Längsschnitt gemäß Fig. 4 ersichtlich, ist das innere Teil 2 an seinem freien Ende wiederum mit einem Lagerzapfen 11 versehen, der in einer entsprechenden Ausnehmung des äußeren Teils 1 über ein Wälzlager 12 abgestützt ist. Auf der dem Lagerzapfen 11 abgekehrten Seite ist das innere Teil 2 wiederum mit einem deckelartigen Ansatz 15 versehen, der durch einen mit dem äußeren Teil 1 fest verbundenen Haltering 16 abgestützt ist, wobei wiederum zwischen dem Deckel 15 und dem Haltering 16 eine Dichtung 17 angeordnet ist. Der Wellenanschluß 2' des inneren Teils 2 ist wiederum in einem Lager 18 gehalten, so daß eine einwandfreie Verdrehung des inneren Teils gegenüber dem äußeren Teil möglich ist.
  • Die in Fig. 5 in einem Längsschnitt und in Fig. 6 im zugehörigen Querschnitt dargestellte Ausführungsform ist konstruktiv und fertigungstechnisch einfacher gestaltet als die Ausführungsformen gem. Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4.
  • Bei dieser Ausführungsform müssen die beiden Wellenanschlußteile 1' und 2' nicht mehr gegenseitig über ein Lager abestützt werden, sondern können jeweils fliegend gelagert sein. Die Verbindung zwischen den beiden Wellenanschlußteilen 1' und 2' erfolgt bei dieser Ausführungsform nur noch über die Federelemente 24 (Fig. 2) und über zwei als Metallwellbälge ausgebildete Kammern 9' und 10', deren Aufbau und Funktion nachstehend näher beschrieben wird.
  • Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, weist jedes Wellenanschlußteil im Bereich seines Außenumfanges in gleichmässigem Abstand drei in axialer Richtung gegen das andere Wellenanschlußteil ausgerichtete Ansätze 36' bzw. 36" auf, die als Abstützung für die Federelemente 24 dienen, so daß die beiden Wellenanschlußteile 1' und 2' ein Drehmoment zu übertragen vermögen, wobei die beiden Wellenanschlußteile relativ gegeneinander elastisch verdrehbar sind.
  • Innerhalb des von den Ansätzen 36' und 36" umschlossenen Raumes ist sowohl das Wellenanschlußteil 1' als auch das Wellenanschlußteil 2' jeweils mit einem stegförmigen Ansatz 37 bzw. 38 verbunden. Die beiden Ansätze 37 und 38 erstrecken sich wiederum in axialer Richtung gegen das jeweils andere Wellenanschlußteil, ohne dieses jedoch zu berühren. Sowohl der stegförmige Ansatz 37 als auch der stegförmige Ansatz 38 weist eine dem jeweils anderen Ansatz zugekehrte Anlagefläche 39 auf, die in dem dargestellten lastfreien Zustand der Kupplung parallel zueinander ausgerichtet sind und den gleichen Abstand zur Drehachse 40 aufweisen. Die beiden stegförmigen Ansätze 37 und 38 sind über zwei in bezug auf die Drehachse 40 tangential ausgerichtete und in ihrem Volumen veränderbare Kammern 9' und 10' miteinander verbunden, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Metallwellbälge ausgebildet sind. Während die am stegförmigen Ansatz 38 anliegenden Enden der Kammern 9' und 10' dicht verschlossen sind, weisen die am stegförmigen Ansatz 37 anliegenden Enden der Kammern 9', 10' eine Öffnung auf, die in einem am stegförmigen Ansatz 37 angeordneten, beide Kammern 9' und 10' verbindenden Überströmkanal 25 ausmünden. Die beiden Kammern 9' und 10' sind wiederum mit einer Flüssigkeit gefüllt. Werden nun die beiden Wellenanschlußteile 1' und 2' relativ gegeneinander verdreht, so vergrößert sich das Volumen der einen Kammer, während sich das Volumen der anderen Kammer in gleichem Maße verkleinert, so daß eine entsprechende Flüssigkeitsmenge aus der einen Kammer in die andere Kammer durch den überströmkanal 25 gedrückt wird. Erfolgt die Relativverdrehung in die andere Richtung, so strömt die Flüssigkeit wieder zurück. Der Strömungswiderstand im überströmkanal 25 bewirkt bei entspre- chendem Strömungsquerschnitt bei gegebener Viskosität der Flüssigkeit eine entsprechende Dämpfung. Durch eine im Uberströmkanal 25 angeordnete Drossel, die vorzugsweise einstellbar ist, beispielsweise eine radial von außen in den überströmkanal 25 hereinragende Stellschraube 41 kann nun der Strömungsquerschnitt des überströmkanals und damit die Dämpfung nach den gegebenen Erfordernissen ohne Demontage der Kupplung jederzeit eingestellt werden.
  • Zweckmäßigerweise wird der mit dem Überströmkanal 25 versehene Ansatz 37 und ein der Abstützung des Federelementes dienender Ansatz 36' auf dem gleichen Wellenanschlußteil so befestigt, daß der Ansatz 36' mit einer Durchgangsbohrung 42 versehen werden kann, die mit der Stellschraube 41 fluchtet, so daß die Stellschraube mit einem entsprechenden Werkzeug jederzeit von außen zugänglich ist.
  • Bei entsprechend größer dimensionierten Kupplungen können dann entsprechend paarweise auch mehr als zwei Metallwellbälge eingesetzt werden, wobei die Ansätze zur Abstützung der Metallwellbälge entsprechend der Anordnung der Ansätze zur Abstützung der Federn, wie in Fig. 6 dargestellt, vorgenommen werden muß. Hierbei sind dann jeweils zwei benachbarte Metallwellbälge mit einem überströmkanal zu verbinden, so daß bei einer Relatiwerdrehung die aus dem Metallwellbalg mit sich verringerndem Volumen ausgepreßte Flüssigkeitsmenge in den benachbarten, sich in seinem Volumen vergrößernden Metallwellbalg überströmen kann.

Claims (12)

  1. Bezeichnung: Elastische Wellenkupplung mit Drehschwingungsdämpfung Ansprüche: 1. Elastische Wellenkupplung mit Drehschwingungsdämpfung, die zwei relativ gegeneinander verdrehbare Wellenanschlußteile aufweist, die jeweils mit Haltemitteln versehen sind, mit denen zwischen beiden Wellenanschlußteilen wirksame Rückstellfedern verbunden sind, und bei der zwischen beiden Wellenanschlußteilen wirksame Dämpfungsmittel vorgesehen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen den beiden Wellenanschlußteilen (1, 2; 1', 2') wenigstens zwei Kammern (9, 10; 9', 10') angeordnet sind, deren Volumen durch relative Verdrehung der beiden Wellenanschlußteile (1, 2; 1', 2') zueinander veränderbar ist, wobei jeweils einer Volumenverminderung der einen Kammer (9, 9') eine Volumenvergrößerung der anderen Kammer (10, 10') zugeordnet ist, daß die Kammern (9, 10; 9', 10') mit einer Flüssigkeit gefüllt sind und daß zwischen den einander zugeordneten Kammern (9, 10; 9', 10') jeweils wenigstens ein Überströmkanal (25) angeordnet ist.
  2. 2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (25) mit einer einstellbaren Drossel versehen ist.
  3. 3. Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Drossel durch den Querschnitt des Überströmkanals (25) verändernde Mittel (34; 41) gebildet wird.
  4. 4. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellenanschlußteil als geschlossenes Gehäuse (äußeres Teil (1)) ausgebildet ist, das das freie Ende des anderen Wellenanschlußteils (inneres Teil (2)) konzentrisch umschließt, daß das äußere Teil (1) wenigstens mit einem gegen das innere Teil (2) gerichteten wandartigen Ansatz (4) und das innere Teil (2) mit wenigstens einem gegen das äußere Teil (1) gerichteten wandartigen Ansatz (7) versehen ist und daß die wandartigen Ansätze (4, 7) den Zwischenraum zwischen äußerem Teil (1) und innerem Teil (2) in wenigstens zwei gegeneinander abgedichteten Kammern (9, 10) unterteilen.
  5. 5. Wellenkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungskante wenigstens eines wandartigen Ansatzes (4) eines Wellenanschlußteils gegenüber der zugeordneten Gegenfläche des hierzu relativ bewegbaren anderen Wellenanschlußteils über wenigstens einen Teil ihrer Länge einen Zwischenraum frei läßt, der den Übsrtrömkanal (25) bildet.
  6. 6. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangsfläche (3) des als Gehäuse ausgebildeten äußeren Teils (1) und die Umfangsfläche (6) des vom Gehäuse umschlossenen inneren Teils (2) zumindest jeweils im Berührungsbereich mit der freien Kante des wandartigen Ansatzes (4, 7) des jeweils anderen Wellenanschlußteils als konzentrisch zueiander verlaufende Zylinderflächen (3, 6) ausgebildet sind und daß wenigstens einer der wandartigen Ansätze (4, 7) an seiner freien Kante im Berührungsbereich mit der zugehörigen Zylinderfläche des anderen Wellenanschlußteils mit einem sich wenigstens über einen Teil der freien Kante erstreckenden radial einstellbaren Drosselsteg (33) versehen ist.
  7. 7. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Wellenanschlußteilen (1', 2') wenigstens zwei Kammern (9', 10') mit Abstand zur Drehachse (40) angeordnet sind, die in bezug auf die Drehachse (40) im wesentlichen in tangentialer Richtung in ihrem Volumen veränderbar ausgebildet sind, und wobei an jeder Kammer (9', 10') jeweils der eine Bodenteil mit dem einen Wellenanschlußteil (1') und der andere Bodenteil mit dem anderen Wellenanschlußteil (2') verbunden ist.
  8. 8. Wellenkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (9', 10') mit Abstand und diametral zur Drehachse (40) zwischen den beiden Wellenanschlußteilen (1', 2') angeordnet sind.
  9. 9. Wellenkupplung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Wellenanschlußteil (1', 2') wenigstens ein gegen das andere Wellenanschlußteil gerichteter Ansatz (37, 38) angeordnet ist, der eine jeweils dem anderen Ansatz zugekehrte Anlagefläche (39) aufweist, auf der sich mit radialem Abstand zur Drehachse (40) die volumenveränderbaren Kammern (9', 10') mit jeweils einem Bodenteil abstützen.
  10. 10. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ansatz (37) zweier einander zugeordneter Kammern (9', 10') der mit einer einstellbare Drossel versehene Überströmkanal (25) angeordnet ist.
  11. 11. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (9', 10') jeweils durch einen Metallwellbalg gebildet werden, dessen Enden fest mit den zugehörigen Ansätzen (37, 38) verbunden sind.
  12. 12. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils wenigstens zwei einander zugeordnete Kammern (9, 10) über einen Verbindungskanal (35) jeweils mit einer Gasspeicherfeder (26) verbunden sind, die als Rückstellfedern wirken.
DE19843442738 1983-11-25 1984-11-23 Elastische wellenkupplung mit drehschwingungsdaempfung Withdrawn DE3442738A1 (de)

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