用于制造彈性的聯接器的聯接器扇片的方法
【專利摘要】本發明涉及一種制造分片的、彈性的聯接器（10）的聯接器扇片（11）的方法，其中一個彈性體（2）設置在兩個金屬的連接法蘭（3、4）之間并且所述彈性體（2）通過硫化材料鎖合地與連接法蘭（3、4）連接，以形成聯接器體（1）。為了能以盡可能低的成本制造這種分片的、彈性的聯接器（10），本發明建議，聯接器扇片（11）借助噴水切割從聯接器體（1）中切割而成，其中水束切割彈性體（2）和兩個連接法蘭（3、4）中的至少一個。
【專利說明】用于制造彈性的聯接器的聯接器扇片的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于制造分片的、彈性的聯接器的聯接器扇片的方法，其中彈性體設置在兩個金屬的連接法蘭之間，并且所述彈性體通過硫化材料鎖合地與兩個連接法蘭相連接，以形成聯接器體。
[0002]此外，本發明還涉及一種帶有至少兩個聯接器扇片的分片的彈性的聯接器，所述聯接器扇片能相互連接，以形成聯接器。
【背景技術】
[0003]分片的彈性聯接器例如以分片的旋轉彈性的聯軸器的形式由DE202 12 204U1已知。該聯接器具有兩個扇片，這兩個扇片能彼此連接，以形成分片的、旋轉彈性的聯軸器。每個片具有兩個，在所述文獻中被稱作扇片板的金屬的連接法蘭，所述連接法蘭通過硫化材料鎖合地與設置它們之間的彈性體相連接。連接法蘭或片板傳統上由金屬板材料中切割出來。
[0004]例如，這種分段的旋轉彈性的聯軸器在傳遞轉矩的傳動系中安裝在發動機和工作機之間，以便緩沖傳動系內部的旋轉振動。常見的使用場合為船舶的在發動機和螺旋槳之間的傳動系。這里，旋轉彈性的聯軸器以其驅動法蘭或以其從動法蘭以法蘭連接在其相鄰的機器元件上，例如，連接在發動機的飛輪上或者連接在軸上。此外，這種分片的旋轉彈性的聯軸器可以補償傳動系的各部分的徑向和軸向的錯位。因此例如船舶的傳動裝置通常固定地支承，而船舶的柴油發動機彈性地支承。由于振動和船體變形導致的發動機錯位通過設置在發動機和傳動裝置之間的分片的旋轉彈性聯軸器補償。
[0005]這種分片的旋轉彈性的聯軸器相對于不分片的旋轉彈性的聯軸器具有多個優點。因此一方面得到附加的設計技術上的自由度。此外，可以用簡單的方式和方法將大尺寸的分片的旋轉彈性的聯軸器以分解的形式帶到相應的使用地點，并在這里裝配，同樣也可以簡單地再次拆卸并運走。
[0006]在分片的旋轉彈性的聯軸器的制造方面可以確定的是，聯軸器的面向客戶的單獨的設計，特別是對于每個聯軸器相應期望的扇片及其尺寸的設計是非常昂貴的，因為扇片傳統上必須彼此相互分離地制造，針對每個扇形體的尺寸必須要提供自己的制造過程。
【發明內容】
[0007]因此本發明的目的是，提供一種用于制造分片的彈性聯接器的聯接器扇片的新型的方法，利用該方法能明顯降低這種聯接器的制造成本。
[0008]該目的基于前面所述類型的方法這樣來實現，即聯接器扇片借助噴水切割從聯接器體中切割出，其中水束可以同時切割彈性體和兩個法蘭中的至少一個。
[0009]根據本發明極為不同地構成的聯接器扇片可以用簡單并由此成本低廉的方式方法進行生產制造，其方式為簡單地借助噴射水切割從形成毛坯的聯接器體中切割出具有期望的造型的聯接器扇片。也并不需要對于聯接器扇片的每個單個的造型提供單獨的制造過程和提供此時所使用的制造工具，這會導致高成本。例如制造具有確定尺寸的統一的毛坯就足夠了，由所述毛坯橫切割出具有所期望的造型的聯接器扇片。
[0010]通過利用本發明能實現的大的形狀多樣性還可以提供構造得極為不同的分片的、彈性的聯接器，所述聯接器可以由所述聯接器扇片組裝而成。
[0011]噴水切割被證實對于聯接器扇片的切割是特別有利的，因為在噴水切割時并不會出現提高的切割溫度，這種溫度對彈性體的特性以及連接法蘭與彈性體之間的連接區域的特性會產生消極的影響。
[0012]噴水切割可以是純水束切割的形式，其中僅僅使用水的噴射能量。但也可以給水混入切割劑(研磨料)，例如石榴石或者剛玉，用于提高切割功效。
[0013]借助噴水切割可以實施構造得極為不同的切口，其實現了聯接器扇片的非常個性化但仍較為經濟的制造。可以與彈性體同時也切割完成兩個連接法蘭。
[0014]本發明的一個有利的實施形式設定，金屬的連接法蘭事先至少部分地以鑄造法制造。這是有利的，因為部分或完全地按鑄造法制造的機械的連接法蘭可以以較低的制造誤差制造。配備有這種的連接法蘭的聯接器扇片的質量相對于連接法蘭基于金屬板通過成形工藝制造的聯接器扇片有顯著的提高，這也適用于由這種聯接器扇片形成的分片的、彈性的聯接器。根據本發明的該實施形式可以提供這樣的連接法蘭，其包括一個彈性的鑄造部分和一個與鑄造部分相連接的、從鋼板中切割出來并構造成平的連接部分。
[0015]根據本發明的另一個有利的實施形式，在聯接器扇片上借助噴水切割形成至少一個伸展穿過整個聯接器元件的通風口，所述通風口從一個連接法蘭延伸至另一個連接法蘭。通風口的定位可以在使用噴水切割的情況下以簡單的方式方法單獨地改變，而不會由此顯著地提高制造成本。聯接器扇片中的通風口的數量的變化可以不需要高成本支出地單獨改變。這改進了設計中的自由度。與之相反，在傳統的聯接器扇片中，需要在這種聯接器扇片的單獨的制造(步驟)中實現這種通風口的設置，這會導致提高的制造成本。
[0016]根據本發明的另一個有利的實施形式，使用一個環形構成的彈性體和兩個環形構成的金屬的連接法蘭，并且它們彼此同軸設置，其中通過硫化形成環形構成的、旋轉彈性的聯軸器作為聯接器體。因此，首先以基本上傳統的方式和方法制造不分片的、環形構成的、旋轉彈性的聯軸器，然后借助噴射水流切割將其分解成希望的數量的分開的聯接器扇片。各個聯接器扇片不必如由現有技術已知的那樣通過昂貴的、單獨的制造過程來制造。相反，在唯一的制造過程中制造不分片的、旋轉彈性的聯軸器，此后借助噴水切割在第二工作步驟中實現對這種聯軸器的切割。此時，可以實現將旋轉彈性的聯軸器分解成幾乎任意數量的聯接器扇片，而不會因此顯著地提高制造成本。因此通過根據本發明的方法可以以基本上相同的方法步驟制造設計得極為不同的、分片的旋轉彈性的聯軸器。這也實現了旋轉彈性的聯軸器的生產成本效率非常的構造。
[0017]根據本發明的另一個有利的實施形式，聯接器扇片通過環形構成的、旋轉彈性的的聯軸器上的至少兩個徑向的切口構成。但按照根據本發明的方法，根據要求和消費者的期望，也可以采用其他切割方向以及在任意形式非直線的切口，而并不會由此提高分片的、旋轉彈性的聯軸器的制造成本。
[0018]在根據本發明的方法的一個優選的實施形式中，連接法蘭具有槽口，該槽口被彈性體穿過。槽口在硫化過程中由彈性體填滿，因此在完成的聯接器扇片中，彈性體例如在槽口區域中與連接法蘭的表面平齊地終結。所述槽口優選是端側封閉的徑向縫隙。此時在用于制造聯接器扇片的噴水切割時切割導向/切割線可以沿著所述槽口延伸。這使得，彈性體的材料(通常是填充的橡膠體)圍繞相應連接法蘭的金屬棱邊布設。因此可以實現這樣的優點，即在聯接器動態受載時彈性體的材料不會在切口邊緣的區域中從金屬的連接法蘭上分離。
[0019]也可以采用其他措施，以便在在動態的受載時在彈性體中出現的應力和應變方面優化聯接器扇片:
[0020]例如，可以從彈性體中切割出至少一個在聯接器徑向方向延伸的通道。通常在聯接器的圓周方向上分布地設置多個這種通道。為了實現彈性體材料中均勻的應力分布和應變分布，所述一個通道或多個通道的直徑可以在聯接器的徑向方向上可以分別從內向外增大。這與在聯接器受到轉矩負載時驅動側以及從動側的連接法蘭的與半徑成比例增長的相對旋轉相對應。此時，在噴水切割時，切割導向優選平行于所述通道縱軸線延伸。其結果為，在彈性體中的應力分布和應變分布在通過切割產生的連接法蘭的金屬棱邊的區域中得到優化，因此彈性體在聯接器的受轉矩負載時不會從金屬上脫落。通過將上述徑向的縫隙與在聯接器徑向方向延伸的通道相組合，總體上在根據本發明制成的聯接器扇片中實現了彈性體材料的優化的幾何形狀，其中切割導向通過縫隙并同時通過所述通道延伸。
[0021]另一個可能的措施在于，借助噴水切割而產生的切口傾斜于聯接器軸線延伸。通過傾斜的切口走向在聯接器受轉矩負載時可以在切口棱邊的區域中在彈性體中產生壓應力分量。由此降低了在切口棱邊區域中彈性材料從金屬的連接法蘭上脫落的危險。傾斜的切口必須根據聯接器的旋轉方向分布，以達到所期望的效果。此外聯接器軸線和切口方向之間的角度根據到聯接器的旋轉軸線的距離而沿徑向變化。這在聯接器受轉矩負載時還對應于沿徑向增長的剪切應力。
[0022]此外，利用本發明還提供開頭所述類型的分片的彈性的聯接器，其中根據本發明至少一個聯接器扇片按照前面所述實施方式之一或各實施方式的任意組合制造。
[0023]分片的彈性的聯接器優選構造成帶有至少兩個沿周向設置的聯接器扇片的分片的、環形構成的、旋轉彈性的聯軸器。
[0024]
【發明內容】
[0025]本發明的其他的優點和特征在下面結合附圖進行進一步闡述。
[0026]圖1示出以傳統方式制造的聯接器體的實施例的透視圖；
[0027]圖2示出根據本發明的方法實施的圖1中所示旋轉彈性的聯軸器的透視圖；
[0028]圖3示出帶有在噴水切割時曲線的切割導向的根據本發明制造的分片的旋轉彈性的聯軸器的一個實施例的透視圖；
[0029]圖4示出帶有在噴水切割時可變的切割角度的根據本發明制造的分片的旋轉彈性的聯軸器的一個實施例的透視圖；
[0030]圖5示出根據本發明制造的分片的旋轉彈性的聯軸器的一個實施例的透視圖。【具體實施方式】
[0031]圖1示出以傳統方式制造的形式為環形構成的、旋轉彈性的聯軸器的聯接器體I的一個實施例的透視圖。聯接器體I具有環形構成的彈性體2，所述彈性體設置在兩個環形構成的金屬連接法蘭3和4之間。彈性體2和兩個連接法蘭3和4相互同軸地對齊。金屬的連接法蘭3和4事先用鑄造法制成。彈性體2通過硫化材料鎖合地并可傳遞轉矩地與連接法蘭3和4相連接。
[0032]圖2示出在實施按照本發明的方法得到的圖1中所示的聯接器體1，由此制成帶有四個在周向上依次設置的聯接器扇片11的、環形構成的、旋轉彈性的聯軸器形式的分片的彈性的聯接器10。在該分片的彈性的聯接器10的制造中，在圖1中所示的聯接器體I借助噴水切割以徑向切口 12的形式分成四個聯接器扇片11。
[0033]每個聯接器扇片11具有兩個連接法蘭片段13和14，在這兩個連接法蘭片段之間設置一個彈性體扇片15。此外，在每個聯接器扇片11上還通過噴水切割形成三個貫穿的軸向的通風口 16。貫穿的軸向的通風口 16具有不同的直徑，其中兩個端側的通風口 16具有相同的直徑，而中部的通風口 16具有較大的直徑。貫穿的軸向的通風口 16可以在圖1中所示的聯接器體I通過噴水切割分解之前或之后被引入各個聯接器扇片11中。
[0034]圖3示出一個實施例，其中聯接器體I通過四個徑向的切口 12分成扇片。所述徑向的切口 12具有曲線形的走勢，其中切口方向17通過在圖3中的虛線示出并與聯接器軸線18平行。
[0035]在圖4中所示的實施例中，借助噴水切割而產生的切口 12傾斜于聯接器軸線，其中在聯接器軸線18和切口方向17之間的角度a沿徑向變化，也就是說根據到聯接器的旋轉軸線的距離變化。角度a朝聯接器的旋轉軸線那邊連續下降。因此可以實現，在制造完成的聯接器的受轉矩負載時，在彈性體中在切口棱邊12的區域內產生壓應力分量，由此降低了在切口棱邊區域內彈性體材料從金屬連接法蘭上脫落的危險，所述轉矩負載以在圖4中示出的箭頭方向實現連接法蘭3相對于連接法蘭4的旋轉。在圖4中，為了清楚起見，僅示出一個單個的切口 12。可以理解，在聯接器體I的圓周上分布地設置多個切口，以形成聯接器扇片。
[0036]在根據圖5的實施例中，連接法蘭3和4具有槽口，其形式為端側封閉的徑向縫隙
19。徑向的縫隙19被彈性體2穿過。如圖5所示，切口 12延伸通過縫隙19，因此彈性體2在切口 12的區域中圍繞連接法蘭3、4的金屬棱邊布設。此外，在圖5中所示的實施例中，從彈性體2中切割出沿徑向延伸的錐形的通道20。如圖5所示，在噴水切割時切割導向與通道20的縱軸線平行地延伸。這使得，彈性體2的材料在切口棱邊的區域中在一定程度上沿切向朝連接法蘭3、4延伸。通過這種造型還可以實現，彈性體2的材料在制造完成的聯接器受轉矩負載時不會撕裂，并且扇片棱邊的區域中不會從金屬的連接法蘭3、4上脫離。在圖5中，為了清楚起見，僅示出單個的切口 12。可以理解，必須在聯接器體I的圓周上分布地設置多個切口，用于以期望的形式和數量來獲得聯接器扇片。
【權利要求】
1.一種用于制造分片的、彈性的聯接器(10)的聯接器扇片(11)的方法，其中一個彈性體(2)設置在兩個金屬的連接法蘭(3、4)之間并且所述彈性體(2)通過硫化材料鎖合地與兩個連接法蘭(3、4)連接，以形成聯接器體(I )，其特征在于，聯接器扇片(11)借助噴水切割從聯接器體(I)中切割而成，其中水束切割彈性體(2 )和兩個連接法蘭(3、4 )中的至少一個。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，金屬的連接法蘭(3、4)事先至少部分地以鑄造法制造。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在聯接器扇片(11)上借助噴水切割形成至少一個穿過整個聯接器元件(11)延伸的軸向的通風口( 16)，所述通風口從其中一個連接法蘭(3、4)延伸至另一個連接法蘭。
4.根據前述權利要求中之一所述的方法，其特征在于，一個環形構成的彈性體(2)和兩個環形構成的金屬的連接法蘭(3、4 )通過硫化連接成聯接器體(I)。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，聯接器扇片(11)通過聯接器體(I)上的至少兩個徑向的切口( 12)形成。
6.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，連接法蘭(3，4)具有槽口(19)，所述槽口被彈性體(2 )穿過。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，槽口(19)是在端側封閉的徑向的縫隙。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，在噴水切割時切割導向延伸通過槽口(19)。
9.根據權利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，從彈性體(2)中切割出至少一個在聯接器(10)的徑向上延伸的通道(20)。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，通道(20)的直徑在聯接器(10)的徑向上從內向外增大。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其特征在于，在噴水切割時切割導向與通道(20)的縱軸線平行延伸。
12.根據權利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，借助噴水切割產生的切口(12)斜向于聯接器軸線(18)延伸。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在聯接器軸線(18)和切口方向(17 )之間的角度(α )沿徑向變化。
14.一種具有至少兩個聯接器扇片(11)的分片的彈性的聯接器(10)，所述聯接器扇片能彼此連接，以構成聯接器(10)，其特征在于，至少一個聯接器扇片(11)按照前述權利要求之一所述的方法制造。
15.根據權利要求14所述的分片的、彈性的聯接器(10)，其特征在于，所述聯接器構造成分片的、環形的、旋轉彈性的聯軸器，所述聯軸器具有至少兩個在周向上依次設置的聯接器扇片(11)。
【文檔編號】F16D3/74GK103477104SQ201180065939
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年12月16日 優先權日:2010年12月17日
【發明者】T·卡斯特納, G·格德克 申請人:哈克福斯有限公司