Drehbewegliche Kupplung für flexible Organe Die Erfindung betrifft eine drehbewegliche Kupp lung für flexible Organe, insbesondere Drahtseile, bei der sich der eine als Zugbolzen ausgebildete Kupp lungsteil koaxial in den anderen als Zughülse ausgebil deten Kupplungsteil hineinerstreckt und die beiden Kupplungsteile je mindestens zwei ringförmige, mit axialem Abstand voneinander angeordnete Flächen aufweisen, die zu zweit die Laufflächen von Kugel lagern bilden, deren Kugeln die beiden Teile mitein ander kuppeln.
Der Erfindungsgegenstand wird anschliessend an hand eines auf der beiliegenden Zeichnung in teilwei sem Axialschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die veranschaulichte Kupplung besitzt eine einsei tig offene Zughülse 1 mit einem Anschlussring 2 auf ihrer geschlossenen Seite und einen sich koaxial in diese Zughülse erstreckenden Zugbolzen 3 mit einem Anschlussring 4 an seinem Aussenende.
Am Zugbolzen sind in gleichmässigem axialem Abstand nebeneinander vier Ringrippen 5 vorhanden, an denen je die dem offenen Hülsenende zugekehrte Ringfläche 6 als innere Lauffläche für ein Kugellager ausgebildet ist, dessen äussere Lauffläche durch eine dem geschlossenen Hülsenende zugekehrte Ringfläche 7 an entsprechen den, nach innen vorstehenden Ringrippen 8 der Zug hülse 1 gebildet wird. Je zwei einander zugekehrte Ringflächen 6 und 7 bilden mit den daran abgestützten Kugeln 9 ein Kugellager, welches den Zugbolzen 3 mit der Zughülse 1 frei drehbar kuppelt.
Alle vier Kugellager weisen gleiche Teilkreisdurch- messer auf und sind in der Achsrichtung mit gleichen Abständen hintereinander angeordnet. In ihrem Be reich befinden sich an der Zughülse 1 die Zonen A-D mit unter sich gleichem grösstem Innendurchmesser und am Zugbolzen 3 die Zonen E-H mit unter sich gleichem kleinstem Aussendurchmesser, während der Aussendurchmesser der Ringrippen 5 und der Innen durchmesser der Ringrippen 8 so bemessen sind, dass der Zugbolzen in die Zughülse eingefahren werden kann.
Unter Last sind hauptsächlich die genannten Zonen geringsten Querschnittes von Zughülse und Zugbolzen der elastischen Längenänderung ausgesetzt. Damit die Kugellager unter jeder zulässigen Zuglast trotz der in diesen Zonen entsprechend auftretenden elastischen Axialdehnungen tragend bleiben, weil im vorliegenden Beispiel jedes Kugellager einen Viertel der Zuglast übertragen soll, müssen die Kugellagerabstände jeweils unter sich eine gleiche Längenveränderung aufweisen.
Die elastischen Axialdehnungen einerseits in der ersten Hülsenzone A nächst dem geschlossenen Hülsenende und anderseits in der ersten Bolzenzone E nächst dem offenen Hülsenende, in welchen beiden Zonen die volle Zuglast auftritt, bleiben ohne Einfluss auf die Kugel lagerabstände. Tragen die Kugellager gleichmässig, so beträgt die Zugbelastung in den Zonen B und F Drei viertel der Zuglast, in den Zonen C und G die Hälfte der Zuglast und in den Zonen D und H noch ein Viertel der Zuglast. Die Querschnitte der Zonen B-D und F-H sind nun so dimensioniert, dass die elastische Axial dehnung in diesen Zonen gleiche Werte ergibt.
Daher ist der Flächeninhalt des kleinsten Materialquerschnit tes der Zughülse an der Zone D mindestens annähernd gleich dem Flächeninhalt des kleinsten Materialquer schnittes des Zugbolzens an der Zone H zu machen. Sinngemäss müssen die Flächeninhalte der Material querschnitte an den Zonen C und G miteinander sowie diejenigen an den Zonen B und F miteinander überein stimmen. Dies wird dadurch erreicht, dass der Zugbol zen an der Zone H mit einer koaxialen Bohrung 10 und an der Zone G mit einer engeren koaxialen Bohrung 11 versehen ist, während der Aussendurchmesser der Zug- hülse von der Zone<I>B</I> zur Zone<I>D</I> entsprechend ab nimmt.
Die zu erwartende elastische Radialdeformation an den Zonen A-H der Zughülse und des Zugbolzens hat sich bei durchgeführten Messungen als vernach- lässigbar geringfügig herausgestellt, so dass sie bei der Dimensionierung der Zonenquerschnitte nicht berück sichtigt werden muss.
An jeder Kugellagerstelle ist in der Zughülse 1 eine Kugeleinfüllbohrung 12 vorgesehen, welche mit ihrer geometrischen Achse von der Teilkreisebene des be treffenden Kugellagers einen Abstand in Richtung zum Zughülsenring 2 aufweist, der ungefähr dem Kugelradius entspricht und ein selbsttätiges Austreten der Kugeln 9 aus dem Kugellager verunmöglicht. Die Einfüllbohrungen 12 voneinander benachbarten Kugel lagerstellen sind um mindestens 90 gegeneinander versetzt angeordnet.
Um das Einfüllen der Kugeln in jedes Kugellager zu ermöglichen, ist der Zugbolzen 3 gegenüber der Zughülse 1 von der gezeigten Lage aus um den axialen Abstand der Achse der Kugeleinfüll- bohrung von der Teilkreisebene verschiebbar, während in der Gebrauchsstellung diese Verschiebung mittels durch eine Radialbohrung in der Zughülse in den axia len Zwischenraum 13 eingefüllte Kugeln 14 verhindert wird, wobei an der Hülsenstirnwand 15 ein koaxialer zylindrischer Kopf 16 vorsteht, dessen Durchmesser etwas kleiner als derjenige der Bohrung 10 im Bolzen 3 ist und welcher den Eintritt der Kugeln 14 in diese Bohrung verunmöglicht.
Eine Schraube 17 verschliesst die Radialbohrung.
Die Kupplung besitzt infolge der beschriebenen konstruktiven Ausführung für sehr hohe Axialbela- stung eine auf ein Minimum begrenzte axiale Länge bei einem minimalen äusseren Durchmesser. Es könn ten je nach der maximalen Belastung weniger, minde stens aber zwei oder mehr als vier Kugelreihen vorge sehen sein.
Rotatable coupling for flexible organs The invention relates to a rotatable Kupp ment for flexible organs, in particular wire ropes, in which the coupling part designed as a tension bolt extends coaxially into the other coupling part designed as a tension sleeve and the two coupling parts each have at least two annular, with axial Have spaced-apart surfaces, which in pairs form the running surfaces of balls, the balls of which couple the two parts with one another.
The subject matter of the invention will then be explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing in partial axial section.
The illustrated coupling has a pulling sleeve 1 open on one side with a connecting ring 2 on its closed side and a pulling bolt 3 extending coaxially into this pulling sleeve with a connecting ring 4 at its outer end.
On the tension bolt there are four annular ribs 5 next to one another at an even axial distance, on each of which the annular surface 6 facing the open sleeve end is designed as an inner running surface for a ball bearing, the outer running surface of which corresponds to an annular surface 7 facing the closed sleeve end, protruding inward Annular ribs 8 of the train sleeve 1 is formed. Each two mutually facing annular surfaces 6 and 7 form with the balls 9 supported thereon a ball bearing which couples the tension bolt 3 with the tension sleeve 1 in a freely rotatable manner.
All four ball bearings have the same pitch circle diameter and are arranged one behind the other with the same spacing in the axial direction. In their Be rich are on the tension sleeve 1, the zones AD with the same largest inner diameter and on the tension bolt 3, the zones EH with the same smallest outer diameter, while the outer diameter of the annular ribs 5 and the inner diameter of the annular ribs 8 are so dimensioned, that the tension bolt can be retracted into the tension sleeve.
Under load it is mainly the mentioned zones with the smallest cross section of the tension sleeve and tension bolt that are exposed to the elastic change in length. So that the ball bearings remain load-bearing under every permissible tensile load despite the elastic axial expansions occurring in these zones, because in the present example each ball bearing is supposed to transfer a quarter of the tensile load, the ball bearing distances must have the same change in length.
The elastic axial expansions on the one hand in the first sleeve zone A next to the closed sleeve end and on the other hand in the first bolt zone E next to the open sleeve end, in which two zones the full tensile load occurs, remain without influence on the ball bearing distances. If the ball bearings are uniform, the tensile load in zones B and F is three quarters of the tensile load, in zones C and G half the tensile load and in zones D and H a quarter of the tensile load. The cross-sections of zones B-D and F-H are now dimensioned so that the elastic axial expansion in these zones results in the same values.
Therefore, the area of the smallest material cross section of the tension sleeve at zone D must be at least approximately equal to the area of the smallest material cross section of the tension bolt at zone H. Correspondingly, the areas of the material cross-sections at zones C and G and those at zones B and F must match each other. This is achieved in that the tension bolt is provided with a coaxial bore 10 at zone H and with a narrower coaxial bore 11 at zone G, while the outside diameter of the tension sleeve is from zone <I> B </I> to zone <I> D </I> decreases accordingly.
The elastic radial deformation to be expected at zones A-H of the tension sleeve and the tension bolt has been found to be negligible in the measurements carried out, so that it does not have to be taken into account when dimensioning the zone cross-sections.
At each ball bearing point a Kugeleinfüllbohrung 12 is provided in the tension sleeve 1, which has a distance with its geometric axis from the partial circular plane of the ball bearing in question in the direction of the tension sleeve ring 2, which corresponds approximately to the ball radius and an automatic escape of the balls 9 from the ball bearing impossible . The filling holes 12 adjacent ball bearing points are arranged offset from one another by at least 90.
In order to enable the balls to be filled into each ball bearing, the tension bolt 3 can be displaced from the position shown relative to the tension sleeve 1 by the axial distance of the axis of the ball filling hole from the pitch circle plane, while in the position of use this displacement is carried out by means of a radial bore in the tension sleeve in the axia len gap 13 filled balls 14 is prevented, with a coaxial cylindrical head 16 protruding from the sleeve end wall 15, the diameter of which is slightly smaller than that of the bore 10 in the bolt 3 and which makes it impossible for the balls 14 to enter this bore .
A screw 17 closes the radial bore.
As a result of the structural design described, the coupling has an axial length that is limited to a minimum for very high axial loads and a minimal outer diameter. Depending on the maximum load, fewer, but at least two or more than four rows of balls could be provided.