• 专利附录
  • 专利说明
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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung mit einem treibenden und einem getriebenen Teil, welche von einem Kupplungsgehäuse (1) und einer Welle (6) gebildet werden und die kraftschlüssig über einander zugeordnete Reibflächen miteinander verbunden sind. Dabei wird der Reibschluss durch axial hintereinander geschaltete O-Ringe (3, 4) erzeugt.
    公开号:DE102004018740A1
    申请号:DE102004018740
    申请日:2004-04-17
    公开日:2005-11-03
    发明作者:Horst Wanek
    申请人:Horst Wanek；
    IPC主号:F16B2-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinrichtungzum lösbarenVerbinden einer Welle mit einer Rohrhülse. In der Technik kommt eshäufigvor, dass eine Welle als antreibendes Teil mit einem angetriebenenTeil übereine Rohrhülseverbunden werden muss. Insbesondere, aber nicht ausschließlich beiGerätenin der Feinwerktechnik ist es zur Vermeidung von Beschädigungensinnvoll, wenn das Drehmoment durch eine Rutschkupplung zwischendem treibenden Teil und dem getriebenen Teil begrenzt wird.
    [0002] Aufden verschiedensten Gebieten der Technik gibt es daher eine Vielzahlvon Lösungsvorschlägen um eineRutschkupplung zu realisieren.
    [0003] AlsBeispiel sei hier die DE33 15 532 C2 genannt, in der eine einstellbare Kupplungfür einenBetonmischer vorgeschlagen wird, bei der auf einem Ende einer Wellein einer Rohrhülsekoaxial ein ringförmigerelastischer Anpresskörpervorgesehen ist, der im Innern einen Schlauch enthält, welcherdurch Zuführeneines flüssigenMediums mehr oder weniger aufgebläht wird, so dass sich der Anpressdruck anden Innenflächender Rohrhülsevariieren lässt.
    [0004] Inder DE 74 23 789 U wirdeine Rutschkupplung fürFotokopiergerätevorgeschlagen, die einander zugeordneten Reibflächen in einem abgedichtetenHohlraum anzuordnen, welcher mit einem besonderen Schmiermittelgefülltist. Der Hohlraum ist nach außen über Dichtungen,beispielsweise so genannte O-Ringeabgedichtet, die in Ausnehmungen der Welle angeordnet sind. ZurDrehmomentübertragung dienenReibflächenbzw. Reiblamellen, die in dem mit Schmiermittel gefüllten Hohlraumeinander zugeordnet sind und deren Reibkraft durch Kraftspeicher,bevorzugt vorgespannte Tellerfedern einstellbar ist.
    [0005] DieO-Ringe haben ausschließlichdie Funktion, den Durchgang der Welle zu dem schmiermittelgefüllten Hohlraumabzudichten.
    [0006] Dieals Beispiel aufgeführtenKupplungen deuten die Vielfalt der Lösungsmöglichkeiten und der unterschiedlichenAnwendungsgebiete fürKupplungen auf anschauliche Weise an.
    [0007] DerErfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplung zu schaffen,die ein begrenztes Drehmoment übertragenkann und die einfach zu fertigen ist. Dabei soll sie robust im Betriebsein, kleine Einbaumaßeaufweisen, kostengünstigin der Herstellung und in großenStückzahlenzu fertigen sein.
    [0008] DieseAufgabe wird durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs1 gelöst.Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplung sind den abhängigen Ansprüchen zuentnehmen.
    [0009] Dasmit derartigen Kupplungen übertragbare Drehmomentist hinreichend konstant und weitgehend unabhängig von der Gebrauchsdauer,Drehgeschwindigkeit, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit. Ruckgleitenwird zuverlässigvermieden. Querkräftekönnenin gewissen Grenzen aufgenommen und ausgeglichen werden. Fernerist ein gewisser Ausgleich von Winkel- und/oder Fluchtungsfehlern möglich.
    [0010] MitHilfe der Zeichnungen soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielennoch nähererläutertwerden. Die Zeichnungen sind rein schematisch und weder maßstäblich nochentsprechen sie exakt den Regeln der Technischen Zeichnungsnormen,sie sollen lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung beitragen.Dabei sind gleichartige oder gleichwirkende Elemente mit dem gleichenBezugszeichen versehen, wobei zur Unterscheidung in den Figurendie Figurennummerierung als Indexziffer den Bezugszeichen angehängt ist.
    [0011] Eszeigt 1 mit 1a einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit zwei Reibelementen; 1b einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit zwei Reibelementenund gekuppelter Welle;
    [0012] 2 mit 2a einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit drei Reibelementen; 2b einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit drei Reibelementenund gekuppelter Welle;
    [0013] 3 mit 3a einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit zwei variierten Reibelementen; 3b einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit zwei variierten Reibelementenund gekuppelter Welle;
    [0014] 4 mit 4a einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit zwei weiteren variiertenReibelementen; 4b einen Teilschnitt durch einKupplungsgehäusemit zwei weiteren variierten Reibelementen und gekuppelter Welleund
    [0015] 5 mit 5a einenTeilschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit zwei Reibelementenund Wellenlagern; 5b einen Teilschnitt durch einKupplungsgehäusemit zwei Reibelementen und gekuppelter Welle und Wellenlagern.
    [0016] In 1a istim Teilschnitt ein Kupplungsgehäuse 1 dargestellt,welches an einem der zu kuppelnden Geräte befestigt ist. Das Gerät ist indieser und den folgenden Figuren nicht gezeigt, weil es zum Verständnis derErfindung nicht beiträgtund im Übrigenbeliebiger Art und Gestalt sein kann.
    [0017] DasKupplungsgehäuse 1 weisteine Hinterschneidung 2 auf, die zwei Reibelemente 3 und 4 in Formvon O-Ringen aufnimmt. Die Reibelemente 3 und 4 sindin Materialauswahl und Abmessungen je nach gewünschter Reibeigenschaft auswählbar. D.h. durch die Materialauswahl kann über die Eigenschaft der O-Ringedie zu erzeugende Reibung an einer zu kuppelnden Welle 6 bestimmtwerden.
    [0018] In 1b istin dem teilgeschnittenen Kupplungsgehäuse 1 neben den Reibelementen 3 und 4 eineWelle 6 eingezeichnet. Diese Welle 6 gehört zu demanderen zu kuppelnden Gerät,welches in Analogie zu 1a ebenfalls nicht explizitdargestellt ist. Die als O-Ringe ausgebildeten Reibelemente 3 und 4 sindim weitesten Sinne elastisch und die Welle 6 wird untereinem bestimmbaren Kraftaufwand in das Kupplungsgehäuse 1 gegenden Klemmwiderstand der Reibelemente 3 und 4 eingeführt. Dadie Elastizitätder O-Ringe 3 und 4 fachbegrifflich in „Shorehärte" gemessen wird, istdie Shorehärteein Parameter fürdie Größe des zu übertragendenDrehmoments. Ein weiterer Parameter sind die Abmessungen der O-Ringe 3 und 4 inBezug auf das Innenmaß derHinterschneidung 2 und den Durchmesser der Welle 6. Einweiterer Parameter ist durch die Geometrie und Anzahl der Reibelementebestimmbar, wie mit Hilfe der folgenden Figuren noch erläutert werdenwird.
    [0019] In 2a istein Kupplungsgehäuse 12 gezeigt,welches ebenfalls eine Hinterschneidung 22 aufweist. Inder durch die Hinterschneidung 22 geschaffenen Aussparungsind – zurErhöhungdes Reibmoments gegenüberdem Ausführungsbeispiel aus 1 – dreiReibelemente 3, 4, 5 angeordnet. Für die Reibelemente 3, 4, 5 giltauch hier wieder, dass sie als O-Ringe ausgebildet sind und dassihre Shorehärtemitbestimmend fürdie Größe des zu übertragendenDrehmoments ist.
    [0020] In 2b istin die Anordnung gemäß 2a mitdrei Reibelementen 3, 4, 5 eine Welle 62 indas Kupplungsgehäuse 12 eingeführt. Das übertragbareDrehmoment ist entsprechend größer, als beidem Ausführungsbeispielgemäß 1.
    [0021] Beidem Ausführungsbeispielgemäß 3 ist in 3a einKupplungsgehäuse 13 mitReibelementen 33 und 43 gezeigt, die in Hinterschneidungen 23 angebrachtsind. Die Reibelemente 33 und 43 sind im wesentlichenhalbkreisförmigausgebildet und könnenin der Hinterschneidung 23 genau eingepasst sein. Darüber hinausist es fertigungstechnisch aber auch möglich, die Reibelemente 33 und 43 direktin das Kupplungsgehäuse 13 miteinzuspritzen, wenn dieses im Spritzgussverfahren hergestellt wird.
    [0022] In 3b istzusätzlichwieder eine Welle 63 in dem Kupplungsgehäuse 13 dargestellt.Im Übrigen giltdas zu den bisherigen AusführungsbeispielenErläuterteauch bei dieser Figur. Es versteht sich, das analog zu der in 2 gezeigten Ausführungsform auch bei dieserBauform drei oder mehrere Reibelemente vorgesehen werden können.
    [0023] 4 zeigt, dass auch die Geometrie der Reibelementebezüglichihrer an einer Welle 64 wirksamen Fläche anders ausgestaltet werdenkann, als bisher beschrieben. Im Beispiel gemäß 4a sind zweiflache Ringe als Reibelement 34 und 44 in Hinterschneidungen 24 eingesetzt.Die kann wiederum bereits bei der Fertigung des Kupplungsgehäuses 14 odernachträglichgeschehen.
    [0024] 4b istum eine zu kuppelnde Welle 64 ergänzt und es ist ersichtlich,dass die wirksame Reibflächebei dieser Ausgestaltung der Reibelemente 34 und 44 größer ist,als bei den bisher beschriebenen Beispielen. Diese Maßnahme lässt erwarten,dass das zu übertragendeDrehmoment größer seinkann, als bei den bisher vorgeschlagenen Lösungen. Eine Erhöhung derAnzahl der eingebauten Reibelemente ist auch hier möglich undführt zu einerweiteren Erhöhungdes übertragbarenDrehmoments.
    [0025] Eineweitere Variante der Erfindung ist in der 5 dargestellt,wobei 5a die Kupplung alleine und 5b die Kupplungmit integrierter Welle 65 zeigt. Das Kupplungsgehäuse 15 istan einer seiner Stirnseiten geschlossen. Die offene Seite weistein Stützlager 7 für die Welle 65 auf,die in 5b eingezeichnet ist. DiesesAusführungsbeispielkann bei Präzisionsgeräten Anwendungfinden, wenn die zu kuppelnde Welle 65 extra gelagert werdensoll. Die Reibkräfteder Reibelemente 35 und 45 lassen sich ebensoeinstellen, wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen. Es liegtim Rahmen der Erfindung bei dieser Bauform auch an der geschlossenenSeite des Kupplungsgehäusesein weiteres Lager fürdie Welle 65 vorzusehen, wenn die Anwendung dies erfordernsollte.
    [0026] Fernerist es möglich,die Anzahl der Reibelemente überdie gezeigten Ausführungsbeispielehinaus zu verändernoder auch die Geometrie der Reibelemente zu variieren. Es sind auchKombinationen der gezeigten Bauformen möglich.
    1 Kupplungsgehäuse 2 Hinterschneidung 3 Reibelement 4 Reibelement 5 Reibelement 6 Welle 7 Lager
    权利要求:
    Claims (11)
    [1] Kupplungseinrichtung mit einem treibenden undeinen getriebenen Teil, welche von einem Kupplungsgehäuse undeiner Welle gebildet werden, und die kraftschlüssig über einander zugeordnete Reibflächen miteinanderverbunden sind, dadurch gekennzeichnet , dass wenigstenseine Reibfläche durchein radial wirksames Reibelement (3, 4, 5)gebildet wird, das im Innern des Kupplungsgehäuses (1) angeordnetist und die Welle (6) am Umfang mit definiertem Reibschlussumschließt.
    [2] Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Reibelement durch wenigstens einen Ring (3, 4, 5)gebildet wird.
    [3] Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass die Reibelemente durch mehrere handelsübliche O-Ringe(3, 4, 5; 32, 42, 52)gebildet werden, die in axialer Richtung nebeneinander liegend angeordnetsind.
    [4] Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass die Reibelemente durch mehrere im Wesentlichenhalbkreisförmige Ringe(33, 43) gebildet werden, die in axialer Richtungnebeneinander liegend angeordnet sind.
    [5] Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dassdie Reibelemente durch mehrere abgeflachte Ringe (34, 44)gebildet werden, die in axialer Richtung nebeneinander liegend angeordnetsind.
    [6] Kupplungseinrichtung nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (3, 4; 32, 42, 52; 33, 43; 34, 44; 35, 45)im Innern des Kupplungsgehäuses(1; 12; 13; 14; 15)in Hinterschneidungen (2; 22; 23; 24; 25)angeordnet sind.
    [7] Kupplungseinrichtung nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (3, 4, 5)in die Hinterschneidungen (2; 22) eingesetzt sind.
    [8] Kupplungseinrichtung nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (3, 4, 5)in die Hinterschneidungen (23; 24) eingespritztsind.
    [9] Kupplungseinrichtung nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (15) auf einerStirnseite offen ist.
    [10] Kupplungseinrichtung nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (1; 12; 13; 14)auf beiden Stirnseiten offen ist.
    [11] Kupplungseinrichtung nach einem der vorstehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass den nebeneinander liegenden Reibelementen(35, 45) in axialer Richtung wenigstens ein Lager(7) für dieWelle (65) vor und/oder nachgeordnet ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004018740B4|2007-08-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-11-03| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-02-14| 8364| No opposition during term of opposition|
    2011-02-17| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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