AT122351B - Articulated connection. - Google Patents

Articulated connection.

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AT122351B
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ball
balls
joint
articulated connection
sockets
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Emde & Meissner Metallwaren Fa
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  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

  

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    Gelenkverbindnng.   



   Die bekannten Gelenkverbindungen haben die Nachteile, dass sie infolge Lagerung der Gelenkkerne durch dünne Bolzen und schwache Anlageflächen, sowie durch die Führung der auseinander-   ziehbaren   Verbindungswelle mittels Keils und Nute nur einen verhältnismässig kleinen   Ausschlagwinkel   beschreiben können und dass sie bei Umdrehungszahlen über 800 in der Minute versagen und nicht mehr zu verwenden sind.

   Bei grossem   Ausschlagwinkel   und hoher   Unidrehungszahl   verschleissen die dünnen Stifte und schwachen Keile ausserordentlich schnell und grossen Fliehkräften der   umlaufenden   Masse sind sie nicht gewachsen. 
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 Gelenkstangen mit Kugelköpfen in entsprechenden Lagern an den Wellenenden angreifen und bei denen je eine mittlere   Hauptkugel-Kugelkopf-von   mehreren seitlichen Mitnehmerkugeln mitgenommen wird. Hiebei laufen jedoch die Kugeln in geräumigen Schlitzen oder in im Querschnitte viereckigen Ausfräsungen bzw. Aussparungen. Schon nach ganz kurzer Zeit muss daher an den Reibungsstellen zwischen Kugeln und Wandungen ein Verschleiss eintreten. Ferner müssen die Ausfräsungen etwas breiter gehalten sein als die Kugeln, um Klemmungen zu verhüten.

   Dadurch ist ein festes Fassen der Kugeln, selbst wenn es anfangs trotz der breiteren Fassungen bzw. Ausfräsungen bestanden haben sollte, 
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 solches Gelenk wird stets wackeln und nach kurzem Laufe ausschlagen. Diese bekannten Kugelkopf- gelenkverbindungen sind daher für die Übertragung starker Kräfte bei sehr hohen   Umlaufza ; hlen   und grossen Aussehlagwinkeln unbrauchbar. 



   Die Erfindung betrifft nun eine Kugelgelenkverbindung zur Verbindung sich drehender   Maschinen-   teile, insbesondere solchen, die winklig, d. h. nicht in gleicher Ebene zueinander stehen und deren Arbeit- ebenen sich winklig zueinander verschieben und durch die es ermöglicht wird, starke Kräfte'bei sehr grossen Ausschlagwinkeln und mit Umdrehungen sehr grosser Zahl zu übertragen. 



   Zu diesem Zwecke werden die Kugelköpfe der starren Verbindungsglieder (die   Hauptkugeln)   wie auch die Mitnehmerkugeln frei, jedoch gut fassend gelagert, z. B. in genau passenden Kugelpfannen, so dass sie nach allen Seiten sich frei bewegen können. Es sind in der Hauptsache nur zwei Mitnehmer- kugeln für jeden Kugelkopf vorgesehen, weil nur zwei fassen und weil nie mehr als drei Kugeln (einschliesslich der Hauptkugel) auf der Mittellinie stehen können. Die Mittelpunkte dieser drei Kugeln wie auch der Kugelpfannen liegen bei jeder Stellung der Hauptkugel, d. h. bei jeder Winkelstellung des
Gelenkes, in einer Ebene. Dadurch wird ein fester, passender und stets gut fassender Sitz der Kugeln und eine Mitnahme bei geringster Reibung und ohne nennenswerten Verschleiss gewährleistet.

   Eine Lagen-und Achsenverschiebung und infolgedessen ein Klappern und Ausschlagen oder Klemmungen können nicht vorkommen, sondern es wird ein stetiger und immer ruhiger Lauf mit Sicherheit erzielt. 



  Eine Nute im Kugelkopf, in welcher die beiden Mitnehmerkugeln laufen, ergänzt die Wirkung der Kugelpfannen. Diese Nute geht über den ganzen Umfang des Kugelkopfes hinweg, so dass der Ausschlagwinkel so gross wie möglich genommen werden kann, und wodurch auch eine zuverlässige   Dauerschmierung   ermöglicht wird. Die Übertragene Kraft wirkt sich lediglich in den Mittelpunkten der Kugeln, also an der günstigsten und widerstandsfähigsten Stelle aus. 



   Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. 



   Gemäss der Fig. 1-3 dreht sich ein starres Verbindungsglied, z. B. eine Stange   f mit   den Kugelköpfen e und   d an   beiden Enden in den genau passenden Kugelpfannen   oder-lagern a und a'. Die Stange t'   

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 die eine Oberansicht der Kugelköpfe zeigt. In diesen Nuten h laufen Mitnehmerkugeln i. Die Tiefe der Nuten      entspricht genau dem halben Durchmesser der Mitnehmerkugeln i. Anderseits sind die 
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 Pfannendeekel b gebettet, so dass sie ebenfalls in genau passenden Kugelpfannen gelagert sind. Der Deckel b ist an der Austrittsseite der Übertragungsstange f bzw. -hülse g so weit ausgedreht, dass ein 
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 und a'sind mit Bohrungen oder Zapfen zum Ansetzen an die zu verbindenden   Maschinenteile   versehen. 



  Die Stange f kann in der Hülse g mittels des Keiles   l   geführt werden. 



   Die Mittelpunkte der kleinen Kugeln   i   und der Hauptkugel e liegen bei jeder Stellung der Hauptkugel, d. h. bei jeder Winkelstellung des Gelenks stets in einer Ebene, die senkrecht zur Achse der Verbindungsstange f steht. Durch den halbkreisförmigen Nut   h   der   Hauptkugel,   in den an beiden Seiten die   Mitnehmerkugeln i   eingreifen, wird die auf das Gelenk a wirkende Drehkraft auf die am ändern Ende 
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   Masse   winklig verstellt werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. 



   Durch die kugelförmige Ausbildung der sich ineinanderbewegenden Hauptteile und ihre Lagerung in genau passenden Kugelpfannen wird nur ein Mindestmass von Reibung verursacht, so dass die Lebensdauer ausserordentlich gross ist und sehr hohe Umdrehungszahlen   (8000-10.   000 in der Minute) übertragen werden können. Da kugelförmige Körper von allen   bekannten   Körpern die grösste Widerstandsfähigkeit gegen Druck haben, so können bei entsprechender Bemessung ausserordentlich grosse Kräfte übertragen werden. Alle Einzelteile sind äusserst einfach und schnell auszuwechseln, was bei keinem bisher bekannten Gelenke in gleichem Masse möglich ist. 



     Gelen1. -verbindungen   dieser Art können somit ohne weiteres zur Verbindung und Kraftübertragung bei sich drehenden und winklig zueinander stehenden Maschinenteilen als Kupplung usw. Verwendung finden, insbesondere im   Kraftwagen-und Werkzeugmaschinenbau,   bei Holzbearbeitungsmaschinen ; 
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 angewendet werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gelenkverbindung für Maschinenteile, bei welcher die Verbindungsglieder an ihren Enden mit Kugelköpfen versehen sind, welche durch   Mitnehmerkugeln   mitgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Kugelkopf wie die Mitnehmerkugeln in genau passenden Kugelpfannen eingebettet sind, zum Zwecke, ihr Arbeiten in verschiedenen und   veränderlichen   Arbeitsebenen oder Entfernungen bei sehr hohen Umlaufzahlen zu ermöglichen. 
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    Joint connection



   The known articulated connections have the disadvantages that they can only describe a relatively small deflection angle due to the support of the joint cores by thin bolts and weak contact surfaces, as well as the guidance of the pull-apart connecting shaft by means of wedges and grooves and that they can only describe a relatively small deflection angle at speeds of over 800 per minute fail and are no longer usable.

   With a large deflection angle and a high number of revolutions, the thin pins and weak wedges wear out extremely quickly and they cannot cope with the large centrifugal forces of the rotating mass.
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 Attack joint rods with ball heads in corresponding bearings on the shaft ends and in each of which a central main ball - ball head - is taken along by several lateral driver balls. In this case, however, the balls run in spacious slots or in cutouts or recesses with a square cross-section. After a very short time, wear and tear must therefore occur at the points of friction between the balls and walls. Furthermore, the cutouts must be kept slightly wider than the balls in order to prevent jamming.

   This ensures that the balls are firmly gripped, even if it should have existed at the beginning despite the wider sockets or cutouts,
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 such a joint will always wobble and knock out after a short run. These known ball joint connections are therefore for the transmission of strong forces with very high circulation rates; and large viewing angles are unusable.



   The invention now relates to a ball-and-socket joint for connecting rotating machine parts, in particular those which are angular, ie. H. are not in the same plane to one another and their working planes shift at an angle to one another and through which it is possible to transmit strong forces at very large deflection angles and with very large numbers of revolutions.



   For this purpose, the ball heads of the rigid connecting links (the main balls) as well as the driver balls are freely, but well supported, e.g. B. in perfectly fitting ball sockets so that they can move freely in all directions. Mainly only two driver balls are provided for each ball head, because only two can hold and because never more than three balls (including the main ball) can stand on the center line. The centers of these three balls as well as the ball sockets lie in every position of the main ball, i.e. H. at every angular position of the
Joint, in one plane. This ensures a firm, fitting and always well-gripping seat of the balls and entrainment with the least amount of friction and without significant wear.

   A shift in position and axis and, as a result, rattling and knocking out or jamming cannot occur, but steady and always smooth running is achieved with certainty.



  A groove in the ball head, in which the two driver balls run, complements the effect of the ball sockets. This groove extends over the entire circumference of the ball head, so that the deflection angle can be made as large as possible, and this also enables reliable permanent lubrication. The transmitted force only has an effect in the center of the balls, i.e. at the most favorable and most resistant point.



   The drawing shows an embodiment of the invention.



   According to FIGS. 1-3, a rigid connecting member rotates, e.g. B. a rod f with the ball heads e and d at both ends in the exactly matching ball sockets or bearings a and a '. The rod t '

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 which shows a top view of the ball heads. Driving balls i run in these grooves h. The depth of the grooves corresponds exactly to half the diameter of the driver balls i. On the other hand, they are
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 Pfannendeekel b bedded so that they are also stored in precisely fitting ball sockets. The cover b is turned out so far on the exit side of the transmission rod f or sleeve g that a
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 and a 'are provided with bores or pins for attachment to the machine parts to be connected.



  The rod f can be guided in the sleeve g by means of the wedge l.



   The centers of the small balls i and the main ball e lie at every position of the main ball, i.e. H. for each angular position of the joint always in a plane which is perpendicular to the axis of the connecting rod f. Due to the semicircular groove h of the main ball, in which the driver balls i engage on both sides, the rotational force acting on the joint a is transferred to that at the other end
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   Mass can be angularly adjusted as shown in FIG.



   Due to the spherical design of the main parts moving into one another and their storage in precisely fitting ball sockets, only a minimum amount of friction is caused, so that the service life is extraordinarily long and very high speeds (8000-10,000 per minute) can be transmitted. Since spherical bodies have the greatest resistance to pressure of all known bodies, extraordinarily large forces can be transmitted if they are appropriately dimensioned. All individual parts can be exchanged extremely easily and quickly, which is not possible to the same extent with any previously known joint.



     Gels 1. Connections of this type can thus easily be used for connection and power transmission in the case of rotating machine parts that are at an angle to one another as a coupling, etc., in particular in motor vehicle and machine tool construction, in woodworking machines;
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 be applied.



   PATENT CLAIMS:
1. Articulated connection for machine parts, in which the connecting links are provided with ball heads at their ends, which are carried along by driving balls, characterized in that both the ball head and the driving balls are embedded in exactly matching ball sockets, for the purpose of their work in different and changeable To enable working levels or distances with very high circulation figures.
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Claims (1)

zur Hälfte ihres Durchmessers in eine im Querschnitt halbkreisförmige Nute im Hauptkugelkopfe eingreifen, die sich über den ganzen Kugelkopf erstreckt. engage half of its diameter in a semicircular cross-section in the main ball head, which extends over the entire ball head. 3. Gelenkverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei Mitnehmerkugeln zur Anwendung kommen. 3. Articulated connection according to Claims 1 and 2, characterized in that only two driver balls are used.
AT122351D 1929-02-04 1929-02-04 Articulated connection. AT122351B (en)

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AT122351T 1929-02-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739867A1 (en) * 1987-11-25 1989-06-08 Uni Cardan Ag CV DRIVE JOINT

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739867A1 (en) * 1987-11-25 1989-06-08 Uni Cardan Ag CV DRIVE JOINT
US4950206A (en) * 1987-11-25 1990-08-21 Uni-Cardan Ag Constant velocity ratio universal joints

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