Die Erfindung betrifft eine drehsteife, elastisch beugefähige Wellenkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Wellenkupplung ist durch das deutsche Gebrauchs¬ muster 73 21 095 bekannt. Dort findet als elastisches Übertra¬ gungselement zwischen den beiden Kupplungshälften eine Scheibe au geschichteten Membranen Verwendung. Vom Innenrand des Mem¬ branpakets her greifen an beiden Seiten Mitnehmer der einen Kupplungshälfte an. Dabei ist der eine Mitnehmer als Bund der Kupplungshälfte ausgebildet, während der als Ringscheibe ge¬ staltete andere Mitnehmer drehfest auf einem Zapfen dieser Kupplungshälfte sitzt. Die Mitnehmer dieser Kupplungsh lfte und das Membranpaket sind kraft- und formschlüssig mittels Durchsteckschrauben verbunden. Auf diese Weise ist eine zwei¬ schnittige Befestigung des Membranpakets an dieser Kupplungs¬ halfte -erzielt.

Der Außenrand des Membranpakets der bekannten Wellenkupplung ist von Mitnehmern der anderen Kupplungshalfte umgriffen. Die Verbindung zwischen diesen Mitnehmern und dem Membranpaket ist hier durch Niete hergestellt. Weil aber lediglich die an einer Seite des Membranpakets angreifenden Mitnehmer drehfest mit der zugeordneten Kupplungshälfte verbunden sind, ist nur eine ein¬ schnittige Befestigung der Membranen an der Kupplungsh lfte gegeben. Durch die zweischnittige Befestigung am Innenrand und die einschnittige Befestigung am Außenrand des Membranpakets ist zwar den auf verschiedenen Radien angreifenden, unter¬ schiedlich großen Kräften Rechnung getragen, dennoch liegt hier eine unharmonische Übertragung der Kräfte zwischen deren An¬ griffspunkten am Membranpaket vor. Das dabei auf Schub beanspruchte Membranpaket ist im Hinblick auf die am Außenrand des Membranpakets wirkenden niedrigeren Kräfte dort im Quer¬ schnitt überdimensioniert. Dies hat aber einen höheren Beuge¬ widerstand des Membranpakets zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belastbarkeit einer Wellenkupplung bei verbesserter Beugefähigkeit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination gelöst.

Die Lösung ist insofern vorteilhaft, als die Übertragung eines Drehmoments durch Kräfte von den Mitnehmern der einen Kupp¬ lungsh lfte auf die biegeelastische Ringscheibe und von dieser auf die Mitnehmer der anderen Kupplungsnälfte auf einem Radius erfolgt. Die an den Angriffspunkten der Mitnehmer wirkenden Kräfte sind daher gleich groß und belasten die Ringscheibe im wesentlichen auf Druck und Zug. Aufgrund dieser ausgeglichenen Kraftübertragung wird die Ringscheibe gleichmäßig beansprucht, so daß sie im Vergleich zum Entwicklungsstand einen geringeren Querschnitt bei gleicher Übertragungsfähigkeit und verbesserter

Beugefähigkeit haben kann. Durch die mehrschnittige Befestigung der Mitnehmer beider Kupplungshälften an der biegeelastischeπ Ringscheibe auf einem vergleichsweise großen Radius ist die Übertragungsfähigkeit der Kupplung gegenüber der bekannten Aus¬ führung wesentlich gesteigert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran¬ sprüchen gekennzeichnet.

Durch die -im Patentanspruch 2 angegebene Maßnahme wird er¬ reicht, daß die Mitnehmer bei gleichzeitiger Verringerung ihrer Masse eine hohe Festigkeit aufweisen und die Ringscheibe bei¬ derseits umfassen können.

Die in den Patentansprüchen 3 und 4 erwähnten Ausgestaltungen der Erfindung haben den Zweck, die Mehrschnittigkeit der Ver¬ bindung zwischen den Ringscheiben bzw. Ringscheibenpaketen und den Mitnehmern zu erhöhen.

Durch die Maßnahme des Anspruchs 5 wird die Übertragung beson¬ ders hoher Kräfte auf einem kleinen Radius sichergestellt.

Die im Patentanspruch 6 angegebene Maßnahme hat den Zweck, die Kerbwirkung zwischen den Mitnehmern und der Ringscheibe bzw. den Ringscheiben zu verringern, wenn bei Überschreiten des Reibschlusses ein Teil der Drehmomentübertragung formschlüssig erfolgt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an¬ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine zwischen zwei Kupp¬ lungshälften angeordnete Wellenkupplung als erstes Ausführungsbeispiel, die im wesentlichen aus Mitnehmern der beiden

Kupplungshälften und dazwischen angeordneten Ringscneioen als elastisches Übertragungselement besteht,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 gesehen je eines Mitnehmers der entsprechenden Kupplungshälfte mit dazwischenliegender Ring¬ scheibe in gegenüber Fig.- 1. erkleinertem Ma߬ stab, und

Fig. 3 einen Querschnitt einer nur eine Ringscheibe auf¬ weisenden gleichartigen Wellenkupplung als zwei¬ tes Ausführungsbeispiel, bei der die Verbindung der Mitnehmer zur inneren Kupplungshälfte zusätz¬ lich mit Formschluß erfolgt.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsbei¬ spiel einer drehsteifen, elastisch beugefähigen Wellenkupplung 10 weist eine Kupplungshälfte 11 mit einem Flansch großen Durchmessers auf. An diesen Flansch 12 sind stirnseitig drei Mitnehmer 13, 14 und 15 deckungsgleich angefügt. Wie Fig. 2 links am Beispiel des Mitnehmers 14 zeigt, sind ^~ fie ^~ Mitnehmer 13, 14 und 15 als konzentrisch zur Drehachse 16 der Wellenkupp¬ lung 10 verlaufende, geschlossene Kreisringe 17 ausgebildet. Von diesen gehen drei in gleichmäßiger Teilung von 120° sich radial gegen die Drehachse 16 erstreckende, zungenför ige Laschen 18 aus. Die beiden Mitnehmer 13 und 15 sind sowohl im Bereich des Ringes 17 als auch der Laschen 18 gleich dick. Der Ring 17 des Mitnehmers 14 ist im Querschnitt beiderseits seiner Lasche 18 verstärkt, ^" so daß ein Spalt entsprechender Breite zwischen den Laschen 18 der aufeinandergeschichteten Mitnehmer 13 bis 15 verbleiot. In Aoweichung vom beschriebenen Ausfüh¬ rungsbeispiel kann, der Mitnehmer 14 aber auch aus einem oder zwei formgleichen Mitnehmern 13 oder 15 bestehen, an den bzw. an die beiderseits Distanzringe entsprechender Breite angefügt sind. Die Mitnehmer 13 bis 15 sind mit dem Flansch 12 der Kupp¬ lungshälfte 11 mittels Durchsteck- und Paßschrauben 19 drehfest verbunden.

Die zweite Kupplungshälfte 20 der Wellenkupplung 10 weist einen Flansch 21 geringeren Durchmessers als derjenige der anderen Kupplungshälfte 11 auf. An den Flansch 21 sind konzentrisch zur Drehachse 16 angeordnete, deckungsgleich aufeinanderliegende Mitnehmer 22, 23 und 24 angefügt. Der rechts in Fig. 2 darge¬ stellte Mitnehmer 24 der Kupplungsh lfte 20 weist einen ge¬ schlossenen Kreisring 25 auf, von dem drei in gleichmäßiger Teilung von 120° radial nach außen verlaufende Laschen 26 ausgehen. Entsprechend sind auch die beiden anderen Mitnehmer 22 und 23 gestaltet. Die Mitnehmer 22 bis 24 sind mit Durch¬ steck- und Paßschrauben 27 am Flansch 21 der Kupplungsh lfte 20 drehfest verschraubt.

Wie Fig. 1 deutlich zeigt, haben die sich in der jeweils gleichen Radialebene erstreckenden Laschen der Mitnehmer 13 bis 15 und 22 bis 24 einen gleich breiten Querschnitt. Außerdem greifen die in Umfangsrichtung um 60° gegeneinander versetz¬ ten Laschen 18 und 26 der jeweils einander zugeordneten Mitneh¬ mer 13 und 22 bzw. 14 und 23 bzw. 15 und 24 der beiden Kupp¬ lungshälften 11 und 20 mit gegenseitigem Spiel ineinander, wie .dies links in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien vereinfacht für die Mitnehmer 14 und 23 dargestellt ist.

Als Übertragungsglieder für die beiden Kupplungshälften 11 und 20 sind zwischen die im Querschnitt einander benachbarten La¬ schen 18 bzw. 26 der entsprechenden Mitnehmer elastische Ring¬ scheiben 28 eingefügt. Die dünnwandigen Ringscheiben 28 haben im wesentlichen Kreisringform (Fig. 2). Sie sind unter einer Teilung von 60° mit Gruppen von drei Bohrungen 29 versehen. Zwischen diesen Bohrungsgruppen 29 ist der Querschnitt der Ringscheiben 28 radial verjüngt. Die auf einem mittleren Radius r liegenden Bohrungsgruppen 29 finden sich auch bei den Laschen 18 und 26 der Mitnehmer 13 bis 15 und 22 bis 24 wieder. Die Bohrungen 29 nehmen Durchsteckschrauben 30 zur drehfesten Ver-

binduπg der Ringscheiben 28 mit den Mitnehmern 13 bis 15 und 22 bis 24 der beiden Kupplungshälften 11 und 20 auf, wobei in je¬ der Bohrungsgruppe jeweils mindestens eine Schraube als Pa߬ schraube ausgebildet oder von einer Paßhülse (nicht darge¬ stellt) umgeben ist. Dabei sind zu beiden Seiten der Ringschei¬ ben 28 entsprechend gestaltete Unterlegscheiben 31 eingefügt (geschwärzte Querschnitte in Fig. 1). Diese können aus einem Werkstoff mit geringerem E-Modul als die Ringscheiben bestehen. Sie können zur Verminderung der Einspannkerbwirkung mit den Ringscheiben durch Kleben oder Löten verbunden sein. Anstelle der Unterlegscheiben können die Ringscheiben im Einspannbereich zusätzlich axial mit allmählichem Übergang zum biegeelastisch federnden Bereich verstärkt werden (nicht dargestellt).

Beim in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel einer Wellenkupplung 40 sind an ihrer einen Kupplungsh lfte 41 am Flansch 42 großen Durchmessers lediglich zwei Mitnehmer 43 und 44 mit Laschen 45 befestigt. Diese Mitnehmer entsprechen den Mitnehmern 13 und 15 des ersten Ausführungsbeispiels. Zwischen die Mitnehmer 43 und 44 ist ein Distanzring 46 eingefügt. Diese drei Bauteile sind mit Schraubverb-indungen 47 reibschlüssig am Flansch 42 gehalten.

Am Flansch 48 kleinen Durchmessers der anderen Kupplungshälfte 49 sind zwei Laschen 50 aufweisende Mitnehmer 51 und 52 mit dazwischen liegendem Distanzring 53 durch Schraubverbindungen 54 befestigt. Die Mitnehmer 51 und 52 entsprechen den außeπlie- genden Mitnehmern 22 und 24 des ersten Ausführungsbeispiels. Da sich die als einschnittig zu betrachtende Befestigung der Mit¬ nehmer 51 und 52 am Flansch 48 auf einem relativ kleinen Radius befindet, kann unter Umständen der von der Schraubverbindung 54 erzielte Reibschluß zur Übertragung eines hohen Drehmoments nicht ausreichen. Die Kupplungshälfte 49 ist daher im Bereich der Mitnehmer 51 und 52 mit einer Außenverzahnung 55 versehen,

in welche die Mitnehmer mit einer Innenverzahnung 56 an ihrem Innenrand formschlüssig eingreifen. Dieser zusätzliche Form¬ schluß kann auch durch (nicht dargestellte) Stirnverzahnung der einander zugewandten Stirnseiten des Mitnehmers 52 und des Flansches 48 der Kupplungshalfte 49 erzielt werden. Ferner sind als weitere, die Mitnehmer beider Kupplungshälften mit dem je-, weiligen Kupplungsflansch verbindende Formschlußelemente, wie Paßbolzen, Zylinderstifte u.dgl. geeignet. Eine Vergrößerung der Übertragungsfähigkeit ist durch Verbesserung des Reib¬ schlusses, z.B. mittels eines Flachgewindes oder geeigneter Profilierung der Stirnseiten der einander zugeordneten Bauteile möglich.

Zwischen die in jeweils gleichen Ebenen verlaufenden Laschen 45 und 50 der Mitnehmer 43, 44 und 51, 53 der beiden Kupplungs¬ hälften 41 und 49 ist als Übertragungsglied nur eine elastische Ringscheibe 57 eingefügt, welche einer der Scheiben 28 des ersten Ausführungsbeispieles entspricht. Hierdurch ist die Wel¬ lenkupplung 40 beugeweicher als eine solche mit unter gegensei¬ tigem axialem Abstand angeordneten Übertragungsgliedern. An¬ stelle einer Ringscheibe kann aber auch ein Ringscheibenpaket (nicht dargestellt) verwendet werden.

Die Ringscheibe 57 ist in Umfangsrichtung wechselweise mit den Laschen 45 der Mitnehmer 43, 44 bzw. den Laschen 50 der Mitneh¬ mer 51, 52 unter Zwischenlage von Unterlegscheiben 58 (ge¬ schwärzte Querschnitte) verbunden. Hierzu sind diese Bauteile von jeweils einer Bundhülse 59 durchdrungen, die mit ihrem bundabgewandten Endabschnitt in eine Scheibe 60 eingreift. Die Bundhülse 59 und die Scheibe 60 sind durch eine Schraube 61 verspannt, um den erforderlichen ReiDschluß zwischen den Mit¬ nehmern 43, 44 bzw. 51, 52 und der Ringscheibe 57 zu erzielen. Anstelle der beschriebenen Verbindung kann auch eine Verschrau- bung aus einer Paßschraube mit Mutter ausreichend sein.

Die erfindungsgemäße Wellenkupplung kann auch abweichend von den beiden Ausführungsbeispielen mit einer größeren Anzahl von Ringscheiben versehen werden. Diese können als Paket geschich¬ tet zwischen die Laschen der Mitnehmer eingefügt sein. Bei der Anordnung einer größeren Anz.ahl von Ringscheiben oder Ring¬ scheibenpaketen mit gegenseitigem Abstand ist die Zahl der.Mit¬ nehmer entsprechend zu erhöhen. Als Übertragungsglieder können auch Laschen oder Laschenpakete Verwendung finden, die zu einem Ring zusammengefaßt sind.