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Schutzvorrichtung für Gelenkwellen Die Erfindung betrifft Schutzvorrichtungen
für Gelenkwellen mit zwei teleskopisch ineinandergesteckten Schutzrohren, die jeweils
über in einer Ringnut der Gelenkwelle gehaltene Lagerkörper auf dieser abgestützt
sind.
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Derartige Schutzvorrichtungen haben eine doppelte Funktion. Einmal
sollen sie zum Schutz der Gelenke vor Verschmutzung und Beschädigung dienen. Vor
allem wird jedoch durch die schwimmende Anbringung der Schutzrohre den Gefahren
vorgebeugt, die bei frei drehenden Wellen für eine in der Nähe befindliche Person
bestehen. Denn das Schutzrohr kann jederzeit festgehalten werden, während sich die
Welle weiterdreht. Gelenkwellen mit solchen Schutzvorrichtungen finden insbesondere
in der Landwirtschaft in der Verbindung der Antriebswelle eines Traktors mit einem
Arbeitsgerät Verwendung.
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Bei einer bekannten Schutzvorrichtung für Gelenkwellen dienen als
Lagerkörper Wälzzylinder, die von einem als Käfig dienenden, zum Montieren geschlitzt
aus Federdraht ausgebildeten Haltering mit Ausbuchtungen, in denen die Lagerkörper
angeordnet sind, äquidistant gehalten sind. Die Schutzrohre sind durch in ihnen
angeordnete Sprengringe gegen Verschiebung gegenüber der Welle gesichert. Wenn ein
Schutzrohr etwa zum Zweck der Wartung eines Wellengelenkes auf der Welle zurückgeschoben
werden soll, muß zunächst der zugehörige Sprengring ausgebaut werden. Der Ring kann
dabei leicht verlorengehen, da die Wartung meist im Freien, z. B. auf einem Acker,
erfolgt und ein heruntergefallener Sprengring selten wiedergefunden wird. Außerdem
sind besondere Werkzeuge zum Ein- und Ausbau der Sprengringe notwendig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Zugänglichkeit der Wellengelenke
zum Zwecke des Einbaues der Gelenkwellen, der Wartung und der Schmierung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ringnut
abgeschrägte Seitenwände hat und die Lagerkörper im Schutzrohr so weit radial federnd
nachgebend beweglich sind, daß die Schutzvorrichtung in axialer Richtung abgezogen
werden kann.
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Durch die Erfindung wird es ermöglicht, jedes der beiden teleskopartig
ineinandergesteckten Schutzrohre am Umfang zu erfassen und in Längsrichtung der
Gelenkwelle zurückzuschieben, um das Wellengelenk zugänglich zu machen. Beim Zurückschieben
federn die Lagerkörper zurück. Die Schutzrohre können wieder in sehr einfacher Weise
in ihre während des Betriebs eingenommene Lage zurückgebracht werden, indem sie
einfach zurückgeschoben werden, wobei dann die Lagerkörper wieder in die Lagernut
hineinschnappen.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung,
die eine Teleskopwelle umschließt, welche an beiden Enden Universalgelenke trägt,
an die sich Wellenstummel anschließen, mittels deren Verbindungen zu antreibenden
bzw. angetriebenen Organen hergestellt werden können; F i g. 2 ähnelt dem linken
Teil von F i g. 1, zeigt jedoch die ringförmigen, die Reibung vermindernden Lagermittel
im in der Umfangsrichtung aufgewerteten Zustand vor ihrem Aufschieben auf die Welle
und ihrem Einrasten in die Ringnut; F i g. 3 zeigt die ringförmigen Lagermittel
im Längsschnitt; F i g. 4 ist eine Stirnansicht der ringförmigen Lagermittel nach
F i g. 3; F i g. 5 ähnelt F i g. 1, zeigt jedoch eine abgeänderte Ausbildungsform
einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung;
F i g. 6 ähnelt F i g.
2, zeigt jedoch ebenfalls die abgeänderte Ausbildungsform nach F i g. 5; F i g.
7 und 8 entsprechen F i g. 3 bzw. 4, zeigen jedoch die ringförmigen, reibungsvermindernden
Lagermittel der abgeänderten Ausbildungsform unter Fortlassung der Lagerkugeln;
F i g. 9 und 10 entsprechen F i g. 7 bzw. 8, zeigen jedoch eine Abdeckung für die
Lagermittel der abgeänderten Schutzvorrichtung.
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In den Zeichnungen sind ähnliche Teile jeweils mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet. In F i g. 1 bis 4 ist eine Schutzvorrichtung 20 dargestellt, die zur
Verwendung bei einer Wellenkupplung bestimmt ist, welche eine Teleskopwelle 21,
22 umfaßt, die an ihren Enden ein Universalgelenk 23 bzw. 24 trägt, wobei sich an
die Universalgelenke Wellenstummel 25 bzw. 26 anschließen, mittels
deren eine Verbindung zu einem antreibenden Organ bzw. zu einem angetriebenen Organ
hergestellt werden kann; die Schutzvorrichtung 20 umfaßt zwei ineinanderschiebbare
rohrförmige Hülsen 27 und 28; die innere Hülse 27 paßt mit Gleitsitz in die äußere
Hülse 28 und ist nahe ihrem äußeren Ende bei 29 über eine kurze Strecke erweitert,
so daß ein Endabschnitt 30
vorhanden ist, dessen Durchmesser etwa der gleiche
ist wie derjenige der äußeren Hülse 28; die bei 29
vorhandene Ringschulter
bestimmt das Ausmaß, in dem sich die innere Hülse 27 in die äußere Hülse 28 einschieben
läßt. Die beiden Hülsen können aus starrem Polyvinylchlorid bestehen, doch könnte
man sie auch z. B. aus Polyäthylen oder einem anderen Kunstharz oder einem
anderen Material herstellen, das Witterungseinflüssen beim Betrieb im Freien standhält.
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An den äußeren Enden der Hülsen 27 und 28 sind mittels Niete
33 kegelstumpfförmige Endabschnitte 31 bzw. 32 befestigt. Diese
Endabschnitte könnten auch auf andere Weise mit den äußeren Enden der Hülsen verbunden
sein, doch erweist sich das Vernieten aus noch zu erläuternden Gründen bei dieser
Ausbildungsform als zweckmäßig. Es genügen drei in Umfangsabständen verteilte Niete
33, um jeden Endabschnitt mit der zugehörigen Hülse zu verbinden, doch könnte man
Niete auch in jeder anderen Anzahl verwenden, wobei lediglich auf eine ausreichende
Festigkeit der Verbindung zu achten ist. Gemäß F i g. 1 und 2 tragen die Endabschnitte
31 und 32 an ihren engeren Enden damit aus einem Stück bestehende
Hülsenabschnitte 34 bzw. 35, die mit enger Passung auf die Enden der Hülsen 27 bzw.
28 aufgeschoben sind, mit denen sie durch die Niete 33 verbunden sind. Die
Endabschnitte 31 und 32 bestehen ebenso wie die Hülsen 27 und 28 aus einem den Witterungseinflüssen
standhaltenden Material, z. B. aus Polyäthylen, und sie können starr, halbstarr
oder flexibel sein.
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Im Inneren jeder Hülse ist am äußeren Ende mit Hilfe der die Endabschnitte
31 und 32 in ihrer Lage haltenden Niete 33 ein Bund 36 befestigt, der mit engem
Sitz in die betreffende Hülse paßt und mit einem Lagerring 37 aus einem Stück
besteht; der Lagerring 37 kann in eine Ringnut 38 des Basisteils 39
desjenigen Universalgelenkbügels 23 bzw. 24 eingreifen, welcher von dem betreffenden
Wellenstummel 25 oder 26 abgewandt ist. Die ringförmigen Lagermittel,
welche den Lagerring 37 und die zugehörigen Befestigungsmittel in Gestalt des Bundes
36 umfassen, sind an beiden Enden der Schutzvorrichtung gleichartig ausgebildet,
so daß nur eine dieser Anordnungen beschrieben zu werden braucht; in F i g. 1 sind
die Teile beider Lageranordnungen mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der Lagerring
37 hat einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt, dessen Flachseite 40 auf
dem größeren Durchmesser liegt; der Radius des abgerundeten Teils 41 ist
etwa gleich dem Radius der Nut 38 oder etwas kleiner als dieser. Der Lagerring
37 ist mit dem Bund 36 durch einen Halsabschnitt 42 von geringerer
Wandstärke verbunden, so daß der Lagerring gegenüber dem Bund ausgebogen werden
kann. Der Lagerring ist mit mehreren Schlitzen versehen; gemäß F i g. 4 sind z.
B. acht Schlitze 43 vorgesehen, die sich parallel zur Achse des Ringes von dem dem
Halsabschnitt 42 abgewandten Ende 44 des Ringes aus erstrecken. Die zylindrische
Außenfläche des Ringes 40 ist in der Mitte mit einer Ringnut 45 versehen,
in die eine ringförmige Befestigungsklammer 46 aus Federstahl eingreift.
Das den Bund 36, den Halsabschnitt 42 und den Lagerring 37 umfassende zusammenhängende
Bauteil besteht aus einem die Reibung vermindernden Material, z. B. aus Nylon. Die
in dem Bund 36 vorgesehenen Löcher für die Niete 33 sind in F i g. 3 mit
47 bezeichnet.
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Vor dem Anbringen der Schutzvorrichtung an einer Teleskopwelle sind
die Wellenteile 21 und 22 ebenso wie die rohrförmigen Umschließungen 27 und
28 zerlegt. Die ringförmige Lagernut 38 jedes Wellenteils 21 und 22
wird mit einer dünnen Schicht eines leichten Fettes versehen, und die abgerundeten
Flächen 41 der Lagerringe 37 werden mit dem gleichen Fett bestrichen. Das Wellenteil
21 wird in die Hülse 27 eingeschoben, während das Wellenteil 22 in die Hülse
28 eingeführt wird. Hierbei wird jedes Wellenteil mit seinem mit dem anderen
Wellenteil zusammenarbeitenden Ende voraus in den betreffenden Endabschnitt 31 oder
32 und in die zugehörige Hülse 27 oder 28 eingeführt. Der Lagerring
37 gleitet auf der zylindrischen Fläche des Wellenteils und wird entgegen seinem
natürlichen Federungsvermögen sowie entgegen dem nachgiebigen Widerstand der Befestigungsklammer
46 an seiner Außenseite in der Umfangsrichtung aufgeweitet, sobald er auf
den Basisteil 39 des betreffenden Gelenkbügels aufgeschoben wird; hierbei
ermöglicht der Halsabschnitt 42 ein derartiges Rufweiten in der Umfangsrichtung,
da er sich gegenüber dem fest eingebauten Bund 36 nach außen biegen läßt. Der Lagerring
37 gleitet auf dem Basisteil des Gelenkbügels weiter, bis er die ringförmige Lagernut
38 erreicht, in die er dann kräftig hineinfedert. Der richtige Sitz wird dadurch
geprüft, daß man das Wellenteil innerhalb der rohrförmigen Hülse dreht. Nunmehr
wird die Länge der rohrförmigen Hülsen dadurch abgestimmt, daß man die nicht benötigten
Teile der Hülsen abschneidet, wobei darauf zu achten ist, daß die Enden der Wellenteile
etwas aus den Enden der rohrförmigen Hülsen herausragen sollen. Nunmehr verbindet
man die Wellenteile 21 und 22 wieder miteinander und schiebt die Hülse 27 gleichzeitig
in die Hülse 28 ein. Die mit der Schutzvorrichtung 20 versehene Teleskopwelle kann
nunmehr zwischen der Zapfwelle einer Zugmaschine und einem anzutreibenden Gerät
eingebaut werden.
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Wenn die -Teleskopwelle zusammen mit der Schutzvorrichtung 20 in dieser
Weise eingebaut ist und der Antrieb eingeschaltet wird, läuft die Schutzvorrichturg
gewöhnlich
zusammen mit der Welle um, doch wird ihre Drehbewegung unterbrochen, da sie auf
der Welle schwimmend gelagert ist, wenn eine Druckkraft aufgebracht wird, z. B.
dadurch, daß jemand seine Hand auf die Schutzvorrichtung legt.
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Beim i'@nbringen der Te:eskopwelle an der Zapfwelle der Zugmaschine
und dem anzutreibenden Gerät kann man die Arbeiten dadurch erleichtern, daß man
die betreffende rohrförmige Hülse mit einem kräftigen Ruck vom Basisteil des Gelenkbiigels
trennt und die Hülse längs der Welle abzieht, um das Ende der `Felle zugänglich
zu machen. Durch das deiche Verfahren lassen sich die Universalgelenke zum Zwecke
des Schmierens zugänglich machen, wenn die Teleskopwelle eingebaut ist. Gleichzeitig
könnte man hierbei die ringförmige Lagernut schmieren.
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Somit läßt sich die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung sehr leicht
und ohne Benutzung von Werkzeugen an der Teleskopwelle anbringen oder von ihr entfernen,
wobei lediglich beim erstmaligen Einbau gegebenenfalls ein scharfes 1@Iesser oder
eine Bügelsäge benötigt wird.
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In F i g. 5 bis 10 ist eine weitere Ausbildungsform der Erfindung
für eine Teleskopwelle von anderer Konstruktion dargestellt; in diesem Falle ist
die innere Hülse 27 auf der äußeren Welle 22 und die äußere Hülse 28 auf
der inneren Welle 21 angeordnet. Diese Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen Ausbildungsform durch die Konstruktion
der Lagermittel; im übrigen sind alle beiden Ausbildungsformen gemeinsamen Teile
wiederum mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Im vorliegenden Falle sind die
Lagermittel abgedichtet, um das Eindringen von Wasser und Staub in die Lagerstellen
zu verhindern.
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Bei der Ausbildungsform nach F i g. 5 bis 10 ist in das Ende jeder
Hülse 27 und 28 mit Hilfe der die Endabschnitte 31 und 32 in ihrer Lage haltenden
Niete 33 ein Bundteil 50 eingebaut, das mit engem Sitz in die Hülse 27 bzw. 28 paßt
und das mit einem Ring 51 von erheblich größerer Wandstärke aus einem Stück besteht.
Der Ring 51 hat an seinem dem Bundteil benachbarten Ende einen ringförmigen Wulst
52, der gegenüber seiner Außenfläche 55 vorspringt, und an der Innenfläche 56 ist
ein weiterer Ringwulst 53 von geringerer Höhe ausgebildet. Von der Außenfläche 55
des Ringes 51 aus sind in der Mitte zwischen den Enden des Ringes mehrere - z. B.
sechs - in gleichen Umfangsabständen verteilte Löcher 54 zur Innenfläche 56 des
Ringes gebohrt, wobei die Achsen der Löcher 54 radial zu dem Ring verlaufen. Die
Löcher 54 sind über den größten Teil ihrer Länge zylindrisch, doch ist nahe der
Innenfläche des Ringes 51 ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 57 vorhanden, der sich
in Richtung auf die Achse des Ringes verengert, so daß ein Bundabschnitt 58 von
etwa dreieckiger Querschnittsform vorhanden ist. In die Löcher 54 eingesetzte Stahlkugeln
59 arbeiten mit der im Basisteil 39 des betreffenden Gelenkbügels vorgesehenen Ringnut
38 zusammen. Die Bunde 58 halten die Lagerkugeln 59 in ihrer Lage gegenüber der
Innenfläche des Ringes 51, und an der Außenseite des Ringes werden die Kugeln durch
eine federnde Klammer 60 in ihrer Lage gehalten, die so breit ist, daß sie die Löcher
54 an der Außenseite überdeckt. Der ringförmige Wulst 53 an der Innenfläche 56 des
Ringes arbeitet mit der Fläche 61 am Basisteil 39 des Gelenkbügels zusammen, um
zu verhindern, daß Staub und Wasser zu den Stahlkugeln 59 gelangen. Auf den Ringwulst
52 an der Außenfläche 55 des Ringes ist von der von dem Ringwulst 52 abgewandten
Seite des Ringes her ein staub- und wasserdichtes Kappenteil 62 aufgesetzt, das
einen radialen Flansch 63 mit einer innenliegenden Schulter 64 aufweist, so daß
es von der von dein Wulst 52 abgewandten Seite des Ringes aus federnd auf den Ring
aufgesetzt werden kann. Die Innenkante 64 des Flansches arbeitet mit der Fläche
61 des Basisteils 39 des Gelenkbügels zusanirren, um zu verhindern, daß Staub und
Wasser zu den Stahlkugeln 59 gelangen, und die Kugeln werden an der Außenseite sowohl
durch das Kappenteil 62 als auch durch die federnde Klammer 60 geschützt. Ein Fettpreßnippel67
ist in eine radiale Öffnung 65 des Kappenteils 62 und eine hier nicht gezeigte Öffnung
der federnden Klammer 60 eingL-baut und arbeitet mit einer Gewindebohrung 66 des
Ringes 51 zusammen; die Gewindebohrung 66 liegt in der Mitte zwischen zwei der die
Stahlkugeln 59 aufnehmenden Öffnungen 54. Der Fettpreßnippel 67 ermöglicht es, die
Stahlkugeln 59 und die in den Basisteil 39 des Gelenkbügels eingearbeitete
Ringnut 38 zu schmieren.
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Das Verfahren zum anbringen der zweiten Ausbildungsform der Schutzvorrichtung
an der Teleskopwelle 21, 22 ist das gleiche wie das in Verbindung mit der ersten
Ausbildungsform beschriebene. Im vorliegenden Falle erweitert sich die federnde
Klammer 60 in der Umfangsrichtung und ermöglicht es den Lagerkugeln, sich
radial nach außen zu bewegen, wenn das Lager über den Basisteil des GelenkbügeIs
hinweggeschoben wird und sich während des Anbringens der Schutzvorrichtung an der
Teleskopwelle über die seiner Bewegung entgegenstehenden Hindernisse hinwegbewegt.
Wenn das Lager seine Einbaustellung auf dem Basisteil des Gelenkbügels erreicht,
greifen die Lagerkugeln infolge der durch die federnde Klammer 60 aufgebrachten,
nachgiebig nach innen wirkenden Druckkraft in die Ringnut 38 ein.
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Die am Ende der Beschreibung der ersten Ausbildungsform erwähnten
Vorteile ergeben sich in gleicher Weise auch bei der zweiten Ausbildungsform der
erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung, und außerdem sind in diesem Falle die Lager
gegen das Eindringen von Schmutz und Wasser geschützt. Die beschriebene Schutzvorrichtung
wird sich gewöhnlich zusammen mit der Teleskopwelle drehen, solange sie nicht berührt
wird, doch wenn es erwünscht ist, daß sich die Schutzvorrichtung in keinem Zeitpunkt
dreht, kann man gemäß F i g. 5 Ketten 68 mit Hilfe von Ösen 69 anbringen, die durch
die Niete 33 festgehalten werden. Die Ketten 68 tragen an ihren freien Enden Karabinerhaken
70 od. dgl., mittels deren man sie an einem feststehenden Teil der Zugmaschine bzw.
des anzutreibenden Gerätes befestigen kann.