Kreuzgelenkkupplung und Verfahren zu deren Herstellung. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Kardangelenk, sowie ein bezügliches Her stellungsverfahren. Kardangelenke finden als Kupplungselemente bei winklig zueinander liegenden Wellen Verwendung, ganz besonders aber in Fällen, wo der Kupplungswinkel Ver änderungen unterworfen ist. Die meisten bekannten Kardangelenke bestehen ans drei Hauptstücken, nämlich zwei Wellen und einem Zwischenstück, welches die Kraft von einer Welle auf die andere überträgt. Ein wesent licher Fortschritt liegt in der Erkenntnis, dass das Zwischenstück sich vermeiden lässt, sobald man durch geeignete Formgebung für die Wellenenden stossfreie Kraftübertragung gewährleisten kann.
Theoretisch kann das Ideal einer Kreuz gelenkkupplung dann erzielt werden, wenn man zwei zueinander senkrechte Hebelpaare so anordnet, dass sich die Achsen unter einem rechten Winkel kreuzen und die Erzeugenden der Kegel sich gegenseitig berühren. Bei einer derartigen Kreuzgelenkkupplung besteht bei jeder Winkelstellung der Wellen eine Linienberührung zwischen den verschiedenen Kegeln längs einer Erzeugenden.
Dieses theoretische Ideal lässt sich aber in der Praxis nicht verwirklichen, sofern sehr grosse Winkelabweichungen zwischen den zu kippelnden Wellen vorliegen, da für die Be festigung der Kegel nicht mehr genügend Material verbleiben würde. Bei Wellen, welche unter Winkeln von nicht mehr als 25-30 zueinander stehen, beziehungsweise gestellt werden, findet aber die Kupplungsberührung der Kegel nur über einen entsprechend kleinen Teil des Kegelumfanges statt, und sind bei der Kreuzgelenkkupplung nach vorliegender Erfindung die beiden Kegel jedes Paares durch eine über den Bereich der Basiskreise vor springende Rippe unmittelbar miteinander verbunden.
Die beiliegende Zeichnung dient zur bei spielsweisen Erläuterung der Erfindung. Fig. 1 zeigt die Gelenkkupplung in Ansicht, Fig. 2 ist ein teilweiser Schnitt nach der Linie C-D (Fig. 1) ; Fig. 2a ist ein Schnitt im Sinne der Linie A-B (Fig. 1, 2) Fig. 3, 4, 5 zeigen die eine Gelenkhälfte in drei Schnitten : Fig. 6, 7, 8 stellen entsprechende An sichten dazu dar; Fig. 9, 10 zeigen je eine Einzelheit in drei bezw. zwei Ansichten Fig. 11, 12 dienen zur Erklärung des Her stellungsverfahrens Fig. 13 zeigt den dabei benutzten Fräser in Stirnansicht.
Es bezeichnen a. und b die beiden Wellen schäfte. c ist eine kugelförmig begrenzte Basisfläche eines mit dem Wellenschaft b aus einem Stück bestehenden Doppelkegels @, dessen gegenüberliegende, ebenfalls kugel förmige Basisfläche mit m bezeichnet ist. d und e sind die beiden kugelförmigen Basis flächen des zum Schaft a gehörigen Kegel paares y. Die kugelförmige Aussenbegrenzung, der Gegenkegelstumpfe wird durch eine ein fache Drehoperation, und zwar mittelst eines sogenannten Kugelstahles erzeugt.
f und y sind die ihrer Grundform nach Ringflächen bildenden Stirnflächen der beiden Wellenschäfte. Die Ausfräsungen h sind für die Wirkung des Gelenkes ohne Bedeutung und dienen nur dazu, der Fräserwelle bei der Herstellung der Gelenkteile Raum zu gewähren. In einer achsialen Bohrung v des Doppelkegels x, liegt der Verbindungsbolzen z und in einer achsialen Bohrung des Doppelkegels y der Verbindungsbolzen k, durch welchen der erst genannte Bolzen hindurchgreift (nach Fig. 2 sind beide Bolzen aus ihren Bohrungen heraus genommen).
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die beiden zu jedem Paar gehörigen Kegel nicht voll ständig ausgebildet, sondern an ihrem der zugehörigen Welle zugekehrten, für den Ein griff der Gegenwelle nicht in Frage kommen den Teil durch eine Rippe l miteinander verbunden; die Form dieser Rippe ist links bei Welle a, ersichtlich, während die um 90 dagegen verdrehte entsprechende Rippe s (Fig. 3, 4) der Welle b in der Längsrichtung auf volle Erstreckung geschnitten ist und ohne hervorzutreten in den Schnitt der Welle übergeht. An die Rippe l schliessen sich beiderseits die hohlkugelförmigen Führungs flächen n und o an, in welchen die kugel förmigen Basisflächen m und c des Doppel kegels x gleiten.
Bei p (Fig. 3-5) sind die Gegenkegel der Gelenkhälfte b durch eine quer zu ihren Achsen laufende Einschlitzung abgestumpft. Die Hohlkugelführungsflächen der Welle b sind bei q und r sichtbar. s ist die Ver bindungsrippe der Kegel x.
Zufolge der kugelförmigen Ausbildung der Aussenseiten der Kegelstumpfe, soweit sie beim Arbeiten in das Gegenstück eingreifen, welcher Ausbildung diejenige des Aufnahmeteiles ent spricht, ist die einwandfreie Führung der Gelenkteile ineinander gesichert. Das Gelenk erhält vermöge erwähnter Formgebung ein geschlossenes Aussehen ohne vorspringende Teile, wodurch ein weiteres Einkapseln des Gelenkes sich erübrigt und es vom Stand punkte des Arbeiterschutzes sehr wertvolle Eigenschaften annimmt.
Von den beiden Verbindungsbolzen kann der mit i bezeichnete schwächere Bolzen an den Enden leicht vernietet werden, wodurch die Sicherheit des Zusammenhaltes der Ge lenkhälften erhöht wird.
Die erläuterte Bauart des Gelenkes ergibt eine ausserordentlich billige Herstellung.
Vorteilhafterweise können beide Kegel mantelflächen, sowie die Rippenbegrenzungs flächen und die Hohlkugelführungsflächen jeder Gelenkhälfte mit Hilfe des rechtwinkligen Kegelfräsers t in einem Arbeitsgang erzeugt werden, indem man den Fräser planetenartig um die Achse der Gegenkegel bewegt und hierbei in das Material der betreffenden Ge lenkhälfte eintaucht. Aus den Fig. 11, 12 ist diese vereinfachte Herstellung der beiden Kegelstumpfmäntel des Doppelkegels x, der Verbind ungsrippe s und der Hohlkugelführung s- flächen r- und<I>q</I> aus dem vollen Material zu entnehmen.
Der Fräser t wird um den Winkel rc bis an die Begrenzung bewegt, welche durch die zu diesem Zweck vorher angebrachten Ausfräsungen<I>lt</I> entsteht. Die übrigen Herstellungsoperationen, wie das vorausgehende Schlitzen, Bohren und Ein fräsen der Schaftdurchlässe, werden in üblicher Weise vollzogen.