Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COUPLING HAVING A FLEXIBLE ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/007866
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a metal bellows coupling comprising a primary attachment element having a first attachment plane; a secondary attachment element having a second attachment plane; a metal bellows, which is disposed in the flux of force between the primary attachment element and the secondary attachment element, wherein the metal bellows has a first axial extent, wherein the primary attachment element has a second axial extent between the connection plane thereof to the metal bellows and the first attachment plane, and wherein the secondary attachment element has a third axial extent between the connection plane thereof to the metal bellows and the second attachment plane. The invention is characterised in that at least one of the attachment elements is disposed radially inside or outside the metal bellows, such that the axially overall length between the attachment planes of the primary attachment element and of the secondary attachment element is smaller than the sum of the three axial extents.

Inventors:
BREGLER HAYMO (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/065437
Publication Date:
January 22, 2015
Filing Date:
July 17, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
Attorney, Agent or Firm:
Dr. Weitzel & Partner (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Kupplung (7, 71 , 72) mit einem flexiblem Element (70), mit,

1 .1 einem primären Anschlusselement (10) mit einer ersten Anschlussebene

1 .2 einem sekundären Anschlusselement (13) mit einer zweiten

Anschlussebene (E2);

1 .3 einem flexiblem Element (70), welches im Kraftfluss zwischen dem

primären Anschlusselement (10) und dem sekundären Anschlusselement (13) angeordnet ist, wobei

1 .4 das flexible Element (70) eine erste axiale Erstreckung (xi) aufweist, wobei

1 .5 das primäre Anschlusselement (10) eine zweite axiale Erstreckung (x2) zwischen seiner Verbindungsebene (E3) mit dem flexiblen Element (70) und der ersten Anschlussebene (Ei) aufweist, und wobei

1 .6 das sekundäre Anschlusselement (13) eine dritte axiale Erstreckung (x3) zwischen seiner Verbindungsebene (E4) mit dem flexiblen Element (70) und der zweiten Anschlussebene (E2) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

1 .7 wenigstens eines der Anschlusselemente (10, 13) radial innerhalb oder außerhalb des flexiblen Elements (70) angeordnet ist, sodass

1 .8 die axiale Baulänge (xa) zwischen den Anschlussebenen (Ε-ι, E2) des

primären Anschlusselements (10) und des sekundären Anschlusselements (13) kleiner ist als die Summe der drei axialen Erstreckungen (χ-ι, x2, x3).

2. Kupplung (7, 71 , 72) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Anschlusselemente (10, 13) in axialer Richtung radial innerhalb oder radial außerhalb der axialen Erstreckung (xi) des flexible Elements (70) angeordnet ist.

3. Kupplung (7, 71 , 72) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Anschlusselemente (10, 13) in axialer Richtung neben dem flexiblen Element (70) angeordnet ist, und dass das andere Anschlusselement (13, 10) in axialer Richtung radial innerhalb oder radial außerhalb der axialen Erstreckung (xi) des flexiblen Elements (70) angeordnet ist.

4. Kupplung (7, 71 , 72) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Anschlusselemente (10, 13) in axialer Richtung radial innerhalb oder radial außerhalb der axialen Erstreckung (xi) des flexiblen Elements (70) angeordnet sind.

5. Kupplung (7, 71 , 72) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Anschlusselemente (10, 13) in axialer Richtung radial innerhalb und das andere der Anschlusselemente (13, 10) in axialer Richtung radial außerhalb der axialen Erstreckung (xi) des Metallbalgs (12) angeordnet sind.

6. Kupplung (7, 71 , 72) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Anschlusselemente (10, 13) in derselben axialen Richtung neben dem flexiblen Element (70) angeordnet sind.

7. Kupplung (7, 71 , 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass das flexible Element (70) als Metallbalg (12) ausgebildet ist.

8. Kupplung (7, 71 , 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet dass das flexible Element (70) aus mehreren im Kraftfluss in Reihe oder parallel angeordneten Metallbalgen (12, 17) sowie

gegebenenfalls wenigstens einem starren Verbindungselement (18) zwischen den Metallbalgen (12, 17) ausgebildet ist.

9. Kupplung (7, 71 , 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (70) aus wenigstens zwei parallelen senkrecht auf der Drehachse (9) angeordneten Metallmembranen (19, 20, 22, 23) sowie wenigstens einem Verbindungsrohr (21 , 21 .1 , 21 .2, 21 .3) zwischen den Metallmembranen (19, 20, 22, 23) ausgebildet ist.

10. Kupplung (7, 71 , 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Anschlusselemente (10, 13) einen Flansch mit Bohrungen (1 1 , 14) für Schrauben aufweist.

1 1 . Kupplung (7, 71 , 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Anschlusselemente (10, 13) eine Klemmnabe oder Spreiznabe aufweist.

12. Förderanlage, insbesondere Strebförderer, mit

12.1 einem elektrischen Antriebsmotor (5); und

12.2 zumindest einem Getriebeelement (8) in Richtung des Leistungsflusses nach dem elektrischen Antriebsmotor (5);

dadurch gekennzeichnet, dass

12.3 in Leistungsflussrichtung nach dem elektrischen Antriebsmotor (5)

außerdem wenigstens eine Kupplung (7) mit flexiblem Element (70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 vorgesehen ist.

13. Förderanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine

hydrodynamische Komponente, insbesondere eine hydrodynamische Kupplung (6), zwischen dem elektrischen Antriebsmotor (5) und der Kupplung (7) mit flexiblem Element (70) vorgesehen ist.

Description:
Kupplung mit flexiblem Element

Die Erfindung betrifft eine Kupplung mit einem flexiblen Element nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung eine Förderanlage, insbesondere einen Strebförderer, mit einer solchen Kupplung.

Eine Kupplung mit einem flexiblen Element im Sinne der Erfindung kann

beispielsweise eine Metallbalgkupplung oder eine Membrankupplung mit zwei parallelen Membranen sein, welche untereinander über ein starres Ringelement verbunden sind. Die Metallbalgkupplung kann dabei einstufig mit einem einzigen Metallbalg oder auch mehrstufig mit zwei oder mehr in Reihe oder parallel zueinander angeordneten Metallbalgen sein. Derartige Kupplungen sind

insbesondere aus Antriebssträngen in der industriellen Technik, beispielsweise zum Antreiben von Förderanlagen, an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Solche Kupplungen bestehen typischerweise aus wenigstens einem Metallbalg oder zwei verbundenen Membranen als flexibles Element mit einer ersten axialen Erstreckung sowie einem primären Anschlusselement und einem sekundären Anschlusselement, welche in Leistungsrichtung vor und nach dem flexiblen Element axial anschließend an diesen angeordnet sind. Diese weisen eine zweite und eine dritte axiale Erstreckung auf, sodass sich insgesamt durch die Summe der drei axialen Erstreckungen eine Gesamtlänge beziehungsweise axiale

Baulänge der Kupplung ergibt. Bei den Anschlusselementen sind dabei verschiedenartige Anschlusselemente denkbar und bekannt, beispielsweise ein klassischer Flanschanbau zum Anschrauben eines Gegenflanschs oder eine einteilige oder geteilte Klemmnabe. Ferner sind auch Konusklemmnaben,

Spreiznaben, Steckverbindungen, Verzahnungen oder dergleichen als

Anschlusselemente bei derartigen Kupplungen bekannt.

Die Problematik bei solchen Kupplungen liegt insbesondere darin, dass diese eine vergleichsweise große axiale Baulänge aufweisen und deshalb in einem

Antriebsstrang, welcher beispielsweise bisher mit einer herkömmlichen Kupplung oder einer elastischen Kupplung ausgestattet war, nicht einfach nachgerüstet werden können. Kupplungen mit flexiblem Element müssen bisher von Anfang an in den Aufbau des jeweiligen Antriebsstrangs integriert konstruiert werden. Andererseits bieten Kupplungen mit flexiblem Element entsprechende Vorteile, weil sie eine axiale, laterale und im beschränkten Umfang sogar eine angulare Verlagerung des primären Anschlusselements gegenüber dem sekundären

Anschlusselement erlauben. Hierdurch werden beispielsweise die Lagerungen von mit der Kupplungen verbundenen Wellen, beispielsweise einer

hydrodynamischen Kupplung, eines Getriebes, einer Elektromaschine oder dergleichen, entlastet und können dementsprechend nicht durch zu hohe

Rückstellkräfte im Bereich ihrer Lager zu Schaden kommen.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Kupplung mit flexiblem Element gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise eine Förderanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 anzugeben, welche vorteilhaft weitergebildet ist, und welche insbesondere die eingangs genannten Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Kupplung mit flexiblem Element mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Außerdem löst eine Förderanlage mit einer derartigen Kupplung die Aufgabe. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Kupplung mit flexiblem Element und der Förderanlage ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplung mit flexiblem Element ist es vergleichbar wie im Stand der Technik vorgesehen, dass zwischen einem primären

Anschlusselement und einem sekundären Anschlusselement ein flexibles Element angeordnet ist, um Kraft- beziehungsweise Drehmoment vom primären

Anschlusselement auf das sekundäre Anschlusselement insbesondere

ausschließlich über Torsionskräfte, zu übertragen. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass wenigstens eines der Anschlusselemente radial innerhalb oder außerhalb des flexiblen Elements angeordnet ist, und zwar so, dass die axiale Baulänge zwischen einer ersten Anschlussebene des primären Anschlusselements und einer zweiten Anschlussebene des sekundären Anschlusselements kleiner ist als die Summe des Betrages der ersten axialen Erstreckung und den beiden andern axialen Erstreckungen. Die axialen Erstreckungen der Anschlusselemente bestimmen sich zwischen den Verbindungsebenen des mit flexiblen Elements mit den Anschlusselementen einerseits und den Anschlussebenen anderseits. Die axiale Erstreckung des flexiblen Elements ist dessen maximale axiale

Ausdehnung. Die Anschlussebenen der Anschlusselemente definieren bei der Ausgestaltung der Anschlusselemente als Flansche die Ebene, an der

beispielsweise eine Welle mit ihrem Flansch angeschraubt wird. Bei einem

Klemmflansch oder einem ähnlichen Aufbau kann dies beispielsweise eine Ebene im Schwerpunkt des Anschlusses beziehungsweise der Verbindung sein. Diese Ebene steht zumindest bei entlasteter Kupplung immer senkrecht auf der axialen Richtung. Die Verbindungsebenen im Sinne der Erfindung sind diejenigen

Ebenen, in denen das flexible Element mit dem jeweiligen Anschlusselement, typischerweise entlang einer umlaufenden Kreislinie, verbunden ist. Auch diese stehen zumindest bei entlasteter Kupplung senkrecht auf der axialen Richtung, also auf der Drehachse der Kupplung. Im Falle einer Verbindung und/oder eines Anschlusses über mehrere Ebenen oder schräg zu einer Ebene tritt an die Stelle der Ebene im Sinne der Erfindung wiederum eine Ebene im Schwerpunkt der Verbindung beziehungsweise des Anschlusses. Ein flexibles Element im Sinne der Erfindung kann beispielsweise ein Metallbalg sein. Auch mehrere in Reihe oder parallel zueinander angeordnete Metallbälge können ein flexibles Element im Sinne der Erfindung darstellen. Ebenso kann flexibles Element im Sinne der Erfindung ein Aufbau sein, welcher aus wenigstens zwei Metallmembranen besteht, welche axial voneinander beabstandet sind. Diese können beispielsweise durch ein starres typischerweise rohrförmiges Element oder wiederum durch einen Metallbalg miteinander verbunden sein. Auch ein solcher Aufbau fällt unter den Begriff flexibles Element im Sinne der Erfindung.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau sind nun diese beiden Anschlussebenen, welche insgesamt die axiale Baulänge der Kupplung mit flexiblem Element hinsichtlich ihrer Anschlüsse definieren, kleiner als die Summe der drei axialen Erstreckungen. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Aufbau dadurch erreicht, dass wenigstens eines der Anschlusselemente radial innerhalb oder außerhalb des flexiblen Elements angeordnet ist. Wenigstens eines der Anschlusselemente ragt damit entweder zumindest teilweise durch das flexible Element hindurch oder umgreift dieses. Je nach Länge dieses hindurchragenden beziehungsweise das flexible Element umgreifenden Teils, welches beispielsweise rohrförmig innerhalb oder außerhalb des flexible Elements ausgebildet sein kann, und das jeweilige Ende des flexible Elements mit dem Bereich des Anschlusselements, welches die Anschlussebene aufweist, verbindet, entsteht so ein Aufbau, welcher eine sehr viel kürzere Baulänge in axialer Richtung hat als eine herkömmliche Kupplung mit flexiblem Element. Sofern das wenigstens eine Anschlusselement, welches sich radial innerhalb oder außerhalb des flexiblen Elements erstreckt, eine Baulänge aufweist, welche größer als die axiale Länge des flexiblen Elements ist, dann lässt sich für die Kupplung mit flexiblem Element als Ganzes sogar eine axiale Baulänge realisieren, welche„negativ" ist, bei welcher die Anschlussebene des sekundären Anschlusselements also mit Blick auf das primäre

Anschlusselement in axialer Richtung vor der Anschlussebene des primären Anschlusselements liegt. Selbstverständlich erfordert dies dann zumindest an einem der Anschlusselemente den Anschluss an eine hohle Welle, sodass das andere Anschlusselement in oder durch den entsprechenden Hohlraum ragen kann.

In einer sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung mit flexiblem Element kann es dabei vorgesehen sein, dass wenigstens eines der

Anschlusselemente in axialer Richtung radial innerhalb oder außerhalb der axialen Ausdehnung des flexiblen Elements angeordnet ist. Eine solche Anordnung des Anschlusselements, insbesondere wenn dieses radial innerhalb der axialen Ausdehnung des flexiblen Elements ist, hat darüber hinaus den entscheidenden Vorteil, dass das flexible Element durch das entsprechende Anschlusselement gestützt werden kann, falls dieser aufgrund einer Überlastung bricht. Anders als bei den Kupplungen im Stand der Technik werden damit die auftretenden

Schäden begrenzt, da durch die Stützfunktion des wenigstens einen

Anschlusselements der Antriebsstrang weitgehend in der vorgesehenen Position verharrt.

Bei der erfindungsgemäßen Förderanlage, es soll sich hier insbesondere um einen Strebförderer, besonders bevorzugt um einen Strebkettenförderer handeln, ist der Antrieb durch einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe in

Leistungsflussrichtung zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und einem Antriebsmittel der Förderanlage vorgesehen. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass in Leistungsflussrichtung nach dem elektrischen Antriebsmotor außerdem wenigstens eine Kupplung mit flexiblem Element in einer der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen vorgesehen ist. Dieser Aufbau ist besonders einfach und effizient, da hier, durch die in axialer Richtung sehr kurz ausführbare Kupplung mit flexiblem Element, eine herkömmliche Kupplung, beispielsweise eine elastische Kupplung, ersetzt werden kann. Hierdurch lassen sich auch nachträglich durch ein Nachrüsten der Anlage mit einer derartigen erfindungsgemäßen Kupplung die Vorteile der Kupplung mit flexiblem Element hinsichtlich der Verlagerbarkeit nutzen. Dies gilt insbesondere für Anlagen, welche einer entsprechend hohen Belastung ausgesetzt sind, beispielweise Strebkettenförderer, welche unter Tage zum Transport von abgebauter Kohle und/oder Erzen eingesetzt werden.

In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Förderanlage ist es nun außerdem vorgesehen, dass eine hydrodynamische Komponente, insbesondere eine hydrodynamische Kupplung, zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und der Kupplung mit flexiblem Element oder zwischen der Kupplung mit flexiblem Element und dem Getriebe vorgesehen ist. Insbesondere das Anbinden des Antriebsmotors oder des Getriebes an eine hydrodynamische Komponente, insbesondere eine hydrodynamische Kupplung beziehungsweise Turbokupplung über die Kupplung mit flexiblem Element ist von entscheidendem Vorteil für den Aufbau, da er die Lagerung innerhalb der hydrodynamischen Kupplung durch die entsprechenden Vorteile der Kupplung mit flexiblem Element hinsichtlich der Verlagerung schonen kann, während torsionsschwingungsdämpfende Eigenschaften bereits aufgrund der

Hydrodynamik der Turbokupplung gegeben sind. Daher kann auf eine ansonsten verbaute elastische Kupplung mit ihren Nachteilen hinsichtlich der Übertragung des Drehmoments und der Anfälligkeit ihrer elastischen Elemente gänzlich verzichtet werden.

Die Kupplung mit flexiblem Element kann dabei insbesondere auf der Seite der hydrodynamischen Komponente eingesetzt werden, auf welcher die

drehbeweglichen Teile der hydrodynamischen Komponente beziehungsweise ihre Hauptwelle gelagert ist, da hierdurch eine Entlastung der Lager erfolgen kann. Sind beide Seiten mit entsprechenden Lagern versehen, ist es durchaus auch denkbar, die Kupplung mit dem flexiblen Element in Leistungsflussrichtung sowohl vor als auch nach der hydrodynamischen Komponente anzuordnen, also zwei derartige Kupplungen mit flexiblem Element zu verbauen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplung sowie der Förderanlage ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.

Dabei zeigen:

Figur 1 eine prinzipmäßig angedeutete Förderanlage; eine Metallbalgkupplung in einer üblichen Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik:

Figur 3 eine erste mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Kupplung;

Figur 4 eine Variante der ersten möglichen Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Kupplung;

Figur 5 eine weitere Variante der ersten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung;

Figur 6 eine zweite und dritte mögliche Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Metallbalgkupplung;

Figur 7 eine vierte mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Metallbalgkupplung;

Figur 8 eine fünfte mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Metallbalgkupplung;

Figur 9 eine sechste mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Metallbalgkupplung; eine siebte mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäß' Metallbalgkupplung; eine achte mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäß' Metallbalgkupplung; Figur 12 eine neunte mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Membrankupplung; und

Figur 13 eine zehnte mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Membrankupplung

In der Darstellung der Figur 1 ist rein beispielhaft und sehr stark schematisiert eine Förderanlage 1 dargestellt. Dabei soll es sich um einen sogenannten

Strebförderer handeln, bei dem quer zum Fördergut und zur Förderrichtung verlaufende Streben 2 über ein Antriebsmittel 3 indirekt angetrieben werden. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sollen die Streben 2 insbesondere über zwei Ketten 4, mit denen sie fest verbunden sind, von dem Antriebsmittel 3 angetrieben werden. Der Aufbau wird dann dementsprechend als

Strebkettenförderer oder Kettenstrebförderer bezeichnet. Es könnte sich bei der Förderanlage jedoch auch um eine Förderanlage mit einem Förderband oder dergleichen handeln.

Die Förderanlage 1 umfasst zum Antreiben des Antriebsmittels 3 einen

elektrischen Antriebsmotor 5, welcher über eine hydrodynamische Kupplung 6 und eine später noch näher beschriebene Kupplung 7 mit flexiblem Element 70 sowie ein Getriebe 8, das Antriebsmittel 3 antreibt. Der Aufbau ist soweit aus dem Stand der Technik bekannt, wobei die Besonderheit nun im Bereich der Kupplung 7 liegt. Alternativ oder ergänzend zu der Kupplung 7 zwischen der hydrodynamischen

Kupplung 6 und dem Getriebe 8 könnte genauso gut eine weitere Kupplung 7 mit flexiblem Element 70 in Richtung des Leistungsflusses zwischen dem elektrischen Antriebsmotor 5 und der hydrodynamischen Kupplung 6 angeordnet sein. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde auf diese optionale Kupplung verzichtet. Dabei ist es für den Fachmann klar, dass auch lediglich diese optionale Kupplung, welche in Figur 1 nicht dargestellt ist, vorhanden sein kann. Auf die dargestellte Kupplung 7 könnte dann gegebenenfalls verzichtet werden.

In der Darstellung der Figur 2 ist eine herkömmliche Metallbalgkupplung 71 als ein Beispiel für eine Kupplung 7 mit flexiblem Element 70 in einer

Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik zu erkennen. Dabei ist lediglich die obere um eine Drehachse 9 rotierende Hälfte schematisch dargestellt. Sie umfasst ein primäres Anschlusselement 10, welches hier beispielsweise als Schraubflansch mit entsprechenden Bohrungen 1 1 für die Schrauben ausgebildet ist. Es ergibt sich damit eine Anschlussebene des primären Anschlusselements

10, welche in der Darstellung der Figur 2 mit Ei bezeichnet ist, und welche - ohne dass Verlagerungskräfte auf die Metallbalgkupplung 71 einwirken - senkrecht zur Drehachse 9 steht. Das primäre Anschlusselement 10 ist über einen Metallbalg 12 als flexibles Element 70, welcher in an sich bekannter Art und Weise ausgebildet ist, mit einem sekundären Anschlusselement 13 verbunden. Das sekundäre

Anschlusselement 13 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls mit einem Flansch für eine Schraubenverbindung ausgebildet und weist dementsprechende Bohrungen 14 auf. Eine Anschlussebene E 2 des sekundären Anschlusselements 13 ist ebenfalls eingezeichnet und befindet sich senkrecht zur Drehachse 9 auf der Seite des Flanschs des sekundären Anschlusselements 13, welche dem primären Anschlusselement 10 abgewandt ist. Der Aufbau der Metallbalgkupplung 71 weist eine gesamte Baulänge von x a zwischen der ersten Anschlussebene Ei und der zweiten Anschlussebene E 2 auf. Zwischen dem primären Anschlusselement 10 und dem sekundären Anschlusselement 13 erstreckt sich der Metallbalg 12. Dieser ist in jeweils einer Verbindungsebene E 3 , E 4 mit dem primären beziehungsweise dem sekundären Anschlusselement 10, 13 verbunden. Der Metallbalg 12 hat eine maximale Erstreckung von Xi . Die beiden Anschlusselemente 10, 13 haben jeweils von der Verbindungsebene E 3 , E 4 mit dem Metallbalg 12 bis zu ihrer Anschlussebene Ε-ι , E 2 eine axiale Erstreckung von X2 beziehungsweise X3. Dabei ist in der Darstellung der Figur 2 ebenso wie in den fortfolgenden Figuren die Primärseite, also die mit dem Antrieb verbundene Seite, auf der anderen Seite dargestellt, als in der Darstellung der Figur 1 . Dies ist jedoch für die Erläuterung des Aufbaus der Metallbalgkupplung 71 unerheblich, da in sämtlichen Figuren die Primärseite und die Sekundärseite auch jeweils ausgetauscht werden könnten.

Anstelle einer herkömmlichen aus dem Stand der Technik bekannten

Metallbalgkupplung 71 soll die Kupplung 7, welche in der Förderanlage 1 eingesetzt wird, nun insbesondere so aussehen, wie es anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele schematisch und exemplarisch beschrieben wird.

In der Darstellung der Figur 3 ist eine derartige Kupplung 7 mit flexiblem Element 70 in einer Ausführung gemäß der Erfindung als Metallbalgkupplung 71 nochmals im Detail, in ihrer oberhalb der mit 9 bezeichneten Drehachse liegenden Hälfte dargestellt. Das sekundäre Anschlusselement 13 umfasst nun außerdem zwischen seinem Flansch und der Verbindung des sekundären

Anschlusselements 13 an dem Metallbalg 12 als flexibles Element 70, einen hohlwellenartigen Abschnitt 15, welcher in das Innere des Metallbalgs 12 ragt. Nun ist es so, dass der Metallbalg 12 eine Erstreckung in axialer Richtung der Drehachse 9 aufweist, welche mit xi bezeichnet ist. Dadurch, dass das sekundäre Anschlusselement 13 sich in das Innere des Metallbalgs 12 hinein erstreckt, ergibt sich hier eine gesamte axiale Baulänge x a zwischen der Anschlussebene Ei und der Anschlussebene E 2 , welche deutlich kleiner als die Summe der axialen

Erstreckungen Xi + x 2 + X3 ist. Die gesamte Baulänge x a ist also gegenüber dem im Stand der Technik bekannten und üblichen Aufbau verkürzt.

In der Darstellung der Figur 4 ist eine Variante der Metallbalgkupplung 71 gemäß Figur 3 dargestellt. Andererseits in der Darstellung der Figur 3 ist der

hohlwellenartige Abschnitt 15 bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsvariante sehr viel kürzer ausgebildet, als bei dem in Figur 3 dargestellten Aufbau. Dennoch ergibt sich auch hier zwischen den beiden Anschlussebenen Ei und E 2 eine gesamte axiale Baulänge x a , welche gegenüber den Aufbauten auf dem Stand der Technik entsprechend verkürzt ist. Zusätzlich ist in der Darstellung der Figur 4 zu erkennen, dass beide Anschlusselemente 10, 13 hinsichtlich des

Außendurchmessers innerhalb des kleinsten Durchmessers des Metallbalgs 12 angeordnet sind, wobei das primäre Anschlusselement 10 die entsprechenden Bohrungen 1 1 des beispielhaft als Schraubflansch dargestellten primären

Anschlusselements 10 auf einem kleineren Durchmesser aufweist, als die entsprechenden Bohrungen 14 des sekundären Anschlusselements 13. Dieser Aufbau ist im Gegensatz zu dem in Figur 3 dargestellten Beispiel mit umgekehrten Durchmessern der Anschlusselemente 10, 13 beziehungsweise ihrer Bohrungen 1 1 , 14 ebenso denkbar und könnte selbstverständlich auch auf die

Ausführungsform gemäß Figur 3 und auf alle nachführenden Ausführungsformen entsprechend übertragen werden. In der Darstellung der Figur 5 ist eine weitere Alternative zu der in Figur 3 gezeigten Metallbalgkupplung 71 zu erkennen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Metallbalg 12, welcher auch hier das flexible Element 70 darstellt, um eine Halbwelle verkürzt ausgeführt ist, sodass der Anschlusspunkt mit dem primären Anschlusselement 10 auf einen weiter außen liegenden Radius wandert.

In der Darstellung der Figur 6 ist ein ähnlicher Aufbau der Metallbalgkupplung 71 zu erkennen, wie er bereits in der Darstellung der Figur 3 ausführlich erläutert worden ist. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Erstreckung x 3 des sekundären Anschlusselements 13 beziehungsweise die Ausdehnung seines rohrförmigen Abschnitts 15 in axialer Richtung gegenüber dem zuvor

beschriebenen Aufbau größer geworden ist, sodass der Flansch des sekundären Anschlusselements 13 radial und axial innerhalb des primären Anschlusselements 10 liegt. In einer gestrichelten Variante ist außerdem die Möglichkeit dargestellt, den Flansch des sekundären Anschlusselements 13 über die Anschlussebene Ei hinaus durch das primäre Anschlusselement 10 hindurchragen zu lassen, sodass sich eine„negative" Baulänge x a ergibt, bei welcher die Anschlussebene E 2 auf der der Metallbalgkupplung 71 abgewandten Seite der Anschlussebene Ei zu liegen kommt.

In der Darstellung der Figur 7 ist eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, welche ebenfalls eine sehr kurze Baulänge x a der Metallbalgkupplung 71 ermöglicht. Sowohl das primäre Anschlusselement 10 als auch das sekundäre Anschlusselement 13 weisen nun einen rohrförmigen Abschnitt 15

beziehungsweise 16 auf, welcher jeweils in das Innere des Metallbalgs 12 ragt und so eine sehr kurze Baulänge x a zwischen den Anschlussebenen Ei und E 2 ermöglicht.

Der bisher in den Figuren 3 bis 7 beschriebene Aufbau ist so selbstverständlich nicht nur in der Art möglich, dass zumindest das sekundäre Anschlusselement 13 im Inneren des Metallbalgs 12 angeordnet ist, sondern es wäre selbstverständlich auch so möglich, dass dieses den Metallbalg 12 sowie gegebenenfalls das primäre Anschlusselement 10 radial außen umgreift. Dies ist für den Fachmann offensichtlich, sodass auf eine nähere Darstellung dieser Ausführungsvarianten verzichtet worden ist. In der Darstellung der Figur 8 ist nun eine Ausführungsvariante zu erkennen, welche wiederum, vergleichbar zu der gestrichelten Ausführung gemäß Figur 5, eine„negative" axiale Baulänge x a der Metallbalgkupplung 71 ermöglicht. Hierzu umgreift das primäre Anschlusselement 10 den Metallbalg 12 von außen, während das sekundäre Anschlusselement 13 entsprechend innerhalb des Metallbalgs 12 angeordnet ist. Durch eine geeignete Abstimmung der Länge der rohrförmigen Abschnitte 15 beziehungsweise 16 wird so eine annähernd beliebig lange oder kurze Baulänge x a in axialer Richtung der Metallbalgkupplung 71 möglich. Die axiale Baulänge x a ist dabei immer kleiner als die Erstreckung xi des Metallbalgs 12 und kann beliebig klein oder im oben beschriebenen Sinne sogar „negativ" werden. In der Darstellung der Figur 8 ist rein beispielhaft eine geringfügig„negative" axiale Baulänge x a zu erkennen, welche dementsprechend in Figur 6 auch mit dem Zusatz < 0 versehen ist.

In der Darstellung der Figur 9 ist im Wesentlichen analog zur Darstellung in der Figur 7 wiederum eine Metallbalgkupplung 71 zu erkennen. Das flexible Element 70 wird hier nicht nur aus einem Metallbalg 12, wie in Figur 7 dargestellt, gebildet, sondern aus zwei parallelen Metallbalgen 12, 17, welche beide sowohl mit dem primären Anschlusselement 10 als auch mit dem sekundären Anschlusselement 13 verbunden sind. Die beiden Metallbalge 12, 17, welche das flexible Element 70 ausbilden, sind also„parallel" zueinander angeordnet und hinsichtlich ihres Kraftflusses verschaltet.

Die maximale axiale Erstreckung xi des flexiblen Elements 70 wird durch die axiale Länge des größeren Metallbalgs 12 bestimmt. Die axialen Erstreckungen x 2 und x 3 zwischen den Anschlussebenen Ε-ι, E 2 und den Verbindungsebenen E 3 , E 4 sind beispielhaft für den größeren der beiden Metallbalge 12 eingezeichnet, sie können genauso gut für den kleineren der Metallbalge 17 gerechnet

beziehungsweise verwendet werden. Eine weitere alternative Ausführungsform der Kupplung 7 mit dem flexiblen

Element 70 ist in der Darstellung der Figur 10 zu erkennen. Auch hier ist ein erster Metallbalg 12 und ein zweiter Metallbalg 17, analog zur Darstellung in Figur 9, angedeutet. Anders als in der Darstellung der Figur 9 sind die beiden Metallbalge 12, 17 zwar parallel zueinander angeordnet, wodurch der längere Metallbalg 12 die axiale Erstreckung xi des flexiblen Elements 70 bestimmt. Hinsichtlich des Kraftflusses sind sie jedoch in Reihe zueinander verschaltet. Dies wird dadurch erreicht, dass das flexible Element 70 aus den beiden Metallbalgen 12, 17 und einem starren Verbindungsring 18 zwischen diesen Metallbalgen ausgebildet wird. An die Stelle des starren Rings 18 kann außerdem, wie es in der Darstellung der Figur 11 zu erkennen ist, eine direkte Verbindung zwischen den beiden

Metallbalgen 17, 12 treten, welche dann beispielsweise miteinander verschweißt ausgebildet sein können.

Für sämtliche Ausführungsformen mit den Metallbalgen 12 beziehungsweise 12 und 17 gilt dabei das prinzipiell in der Darstellung der Figur 5 gezeigte, nämlich dass die Anschlüsse sowohl im Bereich einer nach unten als auch im Bereich einer nach oben verlaufenden Welle vorgenommen werden können, sodass sich für den Fachmann die entsprechenden Varianten ergeben. Die Anzahl der einzelnen Ausbuchtungen der Metallbalge 12, 17 kann dabei beliebig sein, so dass im Extremfall lediglich eine einzige Ausbuchtung und damit ein im

Querschnitt der oberen Hälfte, wie sie in den Figuren dargestellt ist, U-förmiger Metallbalg entsteht. Selbstverständlich gilt für die Ausführungsformen der Figuren 9, 10 und 1 1 wiederum dasselbe wie für die Ausführungsformen der Figuren 3 bis 7, nämlich dass die Anordnung sowohl innerhalb als auch außerhalb der

Metallbalge 12, 17 als flexibles Element 70 erfolgen kann.

In der Darstellung der Figur 12 ist nun eine weitere Ausführungsform der

Kupplung 7 mit dem flexiblen Element 70 zu erkennen. Diese unterscheidet sich grundlegend von den bisherigen Ausführungsformen, bei welchen das flexible Element 70 immer durch einen oder mehrere Metallbalge 12, 17 ausgebildet war. Das flexible Element 70 ist im Falle dieser als Membrankupplung 72

ausgebildeten Kupplung 7 aus zwei senkrecht auf der Drehachse 9 angeordneten flexiblen Metallmembranen 19, 20 ausgebildet. Die Metallmembranen 18, 19 sind dabei mit parallelen Oberflächen dargestellt, sie können genauso gut leicht konisch ausgebildet sein und würden sich dann typischerweise von radial innen nach radial außen in dem hier dargestellten Querschnitt entsprechend verjüngen. Die erste Metallmembran 19 ist mit dem primären Anschlusselement 10, die zweite Metallmembran 20 mit dem sekundären Anschlusselement 13 verbunden. Die beiden Metallmembranen 19, 20 sind ihrerseits, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel radial außerhalb ihrer Verbindung mit den

Anschlusselementen 10, 13 mit einem Verbindungsrohr 21 miteinander

verbunden. Der Aufbau könnte genauso gut radial umgekehrt sein, also so, dass die beiden Metallmembranen 19, 20 von den Anschlusselementen 10, 12 aus radial nach innen ragen und dort entsprechend mit dem Verbindungsrohr 21 verbunden sind. Bei diesem Aufbau erstreckt sich nun die Erstreckung xi des flexiblen Elements 70, in dem Fall der Kombination aus den Metallmembranen 19, 20 und dem Verbindungsrohr 21 zwischen einer ersten Anschlussebene E 3 zwischen dem primären Anschlusselement 10 und der ersten Membran 19 und einer Anschlussebene E 4 zwischen der zweiten Membran 20 und dem sekundären Anschlusselement 13. Aufgrund der senkrecht auf der Drehachse 9 stehenden Membranen 19, 20 entspricht die zentrale Fläche der jeweiligen Metallmembran 19, 20 dieser jeweiligen Anschlussebene E 3 , E 4 , sodass die erste Erstreckung xi im Wesentlichen durch die axiale Länge des Verbindungsrohrs 21 dargestellt wird. Ansonsten ist auch hier der Aufbau so gestaltet, dass in diesem Fall das sekundäre Anschlusselement 13 in axialer Richtung innerhalb des Umfangs des flexiblen Elements 70 angeordnet ist und hierdurch eine sehr geringe gesamte Baulänge x a der Membrankupplung 72 möglich wird. Anstelle der beiden Metallmembranen 19, 20 und des Verbindungsrohrs 21 ist selbstverständlich ein Aufbau mit mehreren Metallmembranen 19, 20, 22, 23 denkbar, welche dann über mehrere Verbindungsrohre 21 .1 , 21.2, 21.3

miteinander verbunden sind. Ein solcher Aufbau ist in der Darstellung der Figur 13 im Wesentlichen analog zur Darstellung in Figur 12 angedeutet.

Das Verbindungsrohr 21 muss dabei nicht wie in der Darstellung der Figur 12 angedeutet starr ausgebildet sein, sondern kann seinerseits auch flexibel ausgebildet sein oder kann beispielsweise auch in Form eines Metallbalgs realisiert sein. Sämtliche Teile des flexiblen Elements 70, egal ob dieses aus Metallbalgen 12, 17 mit eventuellen Verbindungselementen 18 oder aus Metallmembranen 19, 20 mit einem Verbindungsrohr 21 besteht, kann dabei sowohl mehrstückig als auch einstückig ausgebildet sein. Der Aufbau gewährleistet in jedem Fall die

gewünschte Flexibilität bei sehr geringer gesamter Baulänge x a .

Selbstverständlich können sämtliche Aufbauten so realisiert werden, dass die Primärseite mit der Sekundärseite vertauscht werden kann und es kann natürlich auch eine andere Anschlussvariante als die hier dargestellte Variante mit den Flanschen mit Schraubanschluss gewählt werden. All dies sind für den Fachmann gängige und geläufige Ausgestaltungen, sodass auf alternative Möglichkeiten wie beispielsweise Klemmflansche, Spreiznaben, Konusklemmen und dergleichen nicht näher eingegangen wird.