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Wellengelenk Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellengelenk mit einer
Zentralplatte in Verbindung mit einer Welle, zwei abstehenden Seitenplatten in Verbindung
mit der anderen Welle, Rillen auf den entgegengesetzten Seiten der Zentralplatte
und der Seitenplatten, vier Kugeln, die zwischen die Platten an der Kreuzung der
Rillen eingefügt sind, einem Bolzen, der die Verbindung und den Abstand der Seitenplatten
bestimmt, und einem kugelförmigen Zentralelement.
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Bei einem solchen Wellengelenk bewirkt wegen der elastischen Verformung
der verschiedenen Bauteile bei abgewinkeltem Gelenk ein hohes aufgeprägtes Drehmoment
eine Verschiebung der Zentralplatte und es wird die natürliche Kraftverteilung zwischen
zwei Kugeln, die das Drehmoment übertragen, geändert, so daß die eine der Kugeln
überlastet wird. Zur Vermeidung dieser Übelstände wurde bereits eine freie Montage
des zentralen kugelförmigen Elementes auf dem Querelement vorgeschlagen, das in
Verbindung mit Seitenplatten steht. So kann das zentrale Element der Zentralplatte
frei folgen, wenn diese sich neigt und außerdem ist die Belastung zwischen diesem
zentralen Element und seinem kugelförmigen Sitz, wenn die Reibungskräfte nachlassen,
immer zur Achse des Querelementes senkrecht, so daß eine bessere Verteilung der
Last zwischen den zwei Kugeln, die das Drehmoment übertragen, erhalten wird.
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Ziel der Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Kraftübertragung,
derart, daß die Kraftverteilung auf die das Drehmoment übertragenden Kugeln gleichmäßiger
wird.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Wellengelenk
der eingangs genannten Bauart in der Weise ausgebildet, daß das Zentralelement gegenüber
der Zentralplatte oder gegenüber dem Bolzen verschiebbar angeordnet ist. Es hat
sich gezeigt, daß eine.gewisse Verschieblichkeit, die für die gleichförmige Kraftübertragung
erforderlich ist, die homokinetische Arbeitsweise der Kupplung praktisch nicht beeinträchtigt.
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Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das mittlere
kugelförmige Element in einer zylindrischen Querbohrung der mittleren Platte untergebracht.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer wirtschaftlichen Herstellung und eine gute
Verbindung der Seitenplatten.
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Das mittlere kugelförmige Element ist zweckmäßigerweise auf dem Bolzen
verschiebbar, der die Verbindung und den Abstand der seitlichen Platten bestimmt,
wobei die Verschiebung in beiden Richtungen durch auf dem genannten Bolzen vorgesehene
Festhaltemittel begrenzt wird. Dabei kann das mittlere kugelförmige Element auch
in einem kugelförmigen Sitz untergebracht sein.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gelenks, F i g. 2 einen Teilschnitt
nach der Linie A in F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie B in F i g.
1 mit einer Abänderung gegenüber F i g. 2 bezüglich der Verbindung der Seitenplatten
1 und 2,
F i g. 4 eine Seiten- und Teilansicht des Gelenks gemäß F
i g. 1, ohne die Seitenplatte 1, die Wellen 3
und 13 und entsprechende
Bolzen und nach dem Schnitt des Querelementes 4,
F i g. 5 eine andere Ausführungsform
des Querelementes, das die Platten verbindet und das kugelförmige Zentralelement
trägt und F i g. 6 eine weitere bauliche Abwandlung des die Seitenplatten verbindenden
und das kugelförmige mittlere Element abstützenden Querträgers.
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Die zwei Seitenplatten 1 und 2 sind durch Bolzen mit
der Welle 3 verbunden, deren Ende 11 so ausgebildet ist, daß die Platten
in Abstand gehalten werden, die außerdem auch von dem Querelement 4
verbunden
und in Abstand gehalten werden. Dieses Querelement 4 ist mit Stufen
5 und 6 versehen, wogegen die Platten durch die Muttern
7 und 8
blockiert werden, die auf das Ende des Querelementes
4 aufgeschraubt werden, das ein Keil 9 in
einer der
genannten Platten oder andere Mittel mit gleichem Zweck an einer Drehung in den
Platten 1 und 2 hindert. Die Zentralplatte 12 ist durch Bolzen mit der anderen Welle
13 verbunden, deren Ende als Gabelstück die Zentralplatte umfaßt.
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Die Zentralplatte 12 weist ein Querloch 14 auf, in dem
ein kugelförmiges Element 15 liegt, das frei auf dem Querelement 4 drehbar
ist und auf beiden Seiten von den elastischen Ringen gehalten wird, die in Rinnen
des Querelementes 4 untergebracht werden.
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Wie die F i g. 3 zeigt, sind die Ringe 16 und 17 im allgemeinen nicht
in Berührung der Seiten des kugelförmigen Elementes 15, so daß kleine Verschiebungen
in beiden Richtungen auf dem Querelement 4 für die Seitenverschiebungen der Zentralplatte
12 wegen der elastischen Verformung unter Belastung ermöglicht werden. Der Mittelteil
des Querelementes ist mit Rillen 18 ausgestattet, um die Schmierung der inneren
zylindrischen Fläche des Elementes 4 zu erleichtern. Natürlich kann das kugelförmige
Element 15 mit dem Querelement 4 auch aus einem Stück bestehen, dessen Sitz in der
Zentralplatte 12 von einem Querloch gebildet wird, das entsprechende Seitenverschiebungen
zwischen der Zentralplatte 12 und dem kugelförmigen Element 15 zuläßt.
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Die übertragung wird von vier in F i g. 3 sichtbaren Kugeln bewirkt,
nämlich zwei Kugeln für die Rechtsübertragung und zwei Kugeln für die Linksübertragung.
Jede Kugel 19 wird von der Kreuzung 21 einer Rille 20 der Zentralplatte
12 und einer Rille 22 einer Seitenplatte gehalten, während die geometrischen
Achsen 23 und 24 der zwei Rillen symmetrisch zur Fläche 25 sind, die
orthogonal zu der Achse 36 der fluchtenden Wellen ist (F i g. 1).
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Die F i g. 1 und 4 zeigen die Rillen der Kugeln mit geometrischer
kreisförmiger Achse, wie die 23 und 24 in Fig. 4. Die gleiche Bauart erlaubt aber
Rillen mit geometrischer geradliniger Achse zu verwenden.
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Das Loch 14 der Zentralplatte ist im allgemeinen mit Ausnehmungen
26 und 27 versehen, um die freie kegelförmige Bewegung des Querelementes 4 zu erlauben,
wenn das Gelenk unter einem weiten Winkel arbeitet. Außerdem werden auf den Seiten
der Zentralplatte 5 solche Ausnehmungen 28 und 29 ausgeführt, um die freie Bewegung
der Seitenplatten 1 und 2 zu erlauben. Die F i g. 3 zeigt im Oberteil
der Zeichnung eine andere Ausführung der Verbindung der Seitenplatten als in F i
g. 2. Die Stufe 6 des Querelementes 4 wird nicht direkt gegen die Platte 2 blockiert,
sondern durch das Dazwischenlegen einer elastischen Beilagscheibe 10, die kegelförmig
oder anders ausgebildet und die in einer Ausnehmung 30 der Platte 1 untergebracht
ist. Dadurch wird es möglich, den Abstand zwischen den Platten 1 und
2 einzustellen, wobei die Beilagscheibe 10 durch eine Mutter
8 zusammengedrückt wird, um dem Gelenk einen richtigen Kupplungsgrad zu geben,
wozu der Vorteil kommt, die Grenzen der Ausführungen erweitern zu können, die diesen
Kupplungsgrad bestimmen. Zum gleichen Zweck zeigt F i g. 3 im Unterteil der Zeichnung
eine andere Ausführungsform. Die Stufe 5 wird durch die Mutter 7 gegen den inneren
Teil der Seitenplatte 1 unter Zwischenführung eines Ringes 43 blockiert,
dessen Stärke während der Montage gewählt wird, um dem Ganzen den richtigen Kupplungsgrad
zu geben.
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F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Verbindung der Seitenplatten.
Die Enden 31 und 32 des Querelementes 34 haben ein Rechtsgewinde bzw. ein Linksgewinde
und werden an den entsprechenden Platten angeschraubt, wie die Zeichnung für das
an der Platte 2 angeschraubte Ende 32 links zeigt. Der Abstand zwischen den Platten
1 und 2 wird durch Drehen des Elementes 34 mit einem Schraubenzieher im Schnitt
33 oder durch ein anderes System eingestellt, und das Ganze wird durch die Verschraubung
der Muttern 7 und 8 blockiert.
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Statt direkt auf den Seitenplatten kann man die Gewindeenden 31 und
32 in Kupplungshülsen 44 schrauben, deren jede mit einem Rand versehen ist, der
vom inneren Teil der entsprechenden Platte gehalten wird. Die Hülsen 44 können frei
oder fest, z. B. verkeilt in den entsprechenden Platten angeordnet sein. Wenn die
Enden 31 und 32 des Elementes frei sind, können sie ein Gewinde in gleicher Richtung
haben.
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Die F i g. 5 zeigt ein kugelförmiges Zentralelement 35, das ein Teil
des Querelementes oder jedenfalls fest mit diesem verbunden ist. Man muß aber bei
dieser Ausbildungsart das kugelförmige Querelement genau einstellen, so daß es von
den Seitenplatten 1
und 2 gleich weit entfernt ist.