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Kugelgelenk Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk zum Verbinden von
Gestängeteilen, bei dem ein mit dem einen Gestängeteil verbundener .Kugelzapfen
mit einem in eine Ringnut des Hohlraums einer Kugelpfanne eingefügten Sprengring
im Pfannenhohlraum gehalten ist und die Kugelpfanne einen quer zu ihrem Hohlraum
gerichteten Schaft mit Gewindebohrung besitzt, die den mit einem Gewindeabschnitt
und einer Sicherungsmutter versehenen anderen Gestängeteil aufnimmt.
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Diese Gelenkverbindungen sind vielfach gebräuchlich. Sie sind preiswert,
und ihre eigentlichen Gelenkteile - Zapfen und Pfanne - haben keine verlierbaren
Teile und können ohne besondere Hilfsmittel vereinigt oder getrennt werden. Die
Gelenke haben aber den Nachteil, in vielen Fällen nicht genügend betriebssicher
zu sein, weil auch während des Betriebs an den Gelenken in Achsrichtung des Kugelzapfens
Zugkräfte und Wege auftreten können, die zum Spreizen des federnd in seine Nut ausweichenden
Sprengrings ausreichen und die Gelenkteile trennen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gelenkverbindung mit
einfachen -Mitteln, also ohne nennenswerte Verteuerung, so zu verbessern, daß die
Gelenkteile in ihrem Betriebszustand sich auch bei großen Zugkräften nicht mehr
trennen können, für die gewollte Demontage oder Montage aber ihre obenerwähnte Elastizität
behalten.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Sprengring
in der Kugelpfanne in an sich bekannter Weise ein Sperrglied zugeordnet ist und
daß das Sperrglied bei am Pfannenschaft festgezogener Sicherungsmutter den Sprengring
radial verriegelt, bei gelöster Sicherungsmutter aber den Sprengring in Spreizrichtung
freigibt.
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Es ist zwar bereits durch die deutsche Patentschrift 659 600 ein Kugelgelenk
bekannt, bei dem die Gelenkteile durch einen Sprengring aneinander festgehalten
werden. Dem Sprengring ist ein Sperrglied in Form eines Drahtbügels zugeordnet.
Beidieser bekannten Ausführung erfolgt aber ein Sperren des Sprengrings nicht zwangläufig
beim Festziehen der Sicherungsmutter. Außerdem werden zur Demontage des Kugelgelenks
Hilfsmittel benötigt, die in vielen Fällen, z. B. bei beengten Platzverhältnissen,
nicht anwendbar oder nicht zugänglich sein können. Schließlich sind diese Hilfsmittel
auch umständlich herzustellen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe entspricht zwar im wesentlichen
auch der Aufgaben-Stellung, die dem Gegenstand der deutschen Patent-Schrift 586
767 zugrunde liegt, wo ein Kugelgelenk beschrieben ist, dessen Kugelzapfän von einer
zylindrischen Hülse gehalten wird, die auf- einen zylindrischen Grundkörper aufgeschoben
ist: Die Lösungen weichen jedoch wesentlich voneinander ab: Mit- dem Gegenstand
der Erfindung - ist ein Kugelgelenk geschaffen; dessen Verriegelung zwangläufig
ist. Die Verriegelung wird erreicht durch Mittel, deren Betätigung bei der Montage
des Kugelgelenks und/oder beim Einstellen der Gestängälänge selbsttätig erfolgt.
Das Montagewerkzeug -ist ein gewöhnlicher Schraubenschlüssel. Die Verriegelung des
Sprengrings ist durch die ohnehin bei jedem Kugelgelenk-Gestänge notwendige Zugänglichkeit
der Verstellung der -Gestängelänge auf jeden Fall und in .jeder Lage des Gestänges
möglich. Das gleiche Werkzeug, mit dem die Gestängelänge verstellt oder bei der
Montage der Einrichtung die Sicherungsmutter gegen den Pfannenschaft festgezogen
und auf diese Weise gekontert wird, zieht die Verriegelung des Sprengrings auch
fest oder löst sie jeweils beim Anziehen oder Lösen der Sicherungsmutter. Dazu kommt,
daß der Sprengring ein unveränderter Normteil ist, der keine Nacharbeit erfordert
und im Handel -billig ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt :F i g. 1 eine erste Ausführung dargestellt mit einer Seitenansicht
des Kugelzapfens und einem Längsmittelschnitt durch die Kugelpfanne, betriebsbereit,
F i g. 2 die gleiche Ausführung, aber in teilweise entkuppeltem Zustand und F i
g. 3 eine zweite geringfügig von der Bauart nach den F i g. 1 und 2 abweichende
Ausführung in einem Schnitt nach der Ebene III-IH der F i g. 2.
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Das Kugelgelenk besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, einem Pfannenteil
1 und einem Zapfen 2,
der in einem Kugelkopf 3 endet. Der Kugelkopf
3 ist in einem nach der Seite offenen Hohlraum des Pfannenteils 1 gesteckt, der
aus einem halbkugelig begrenzten Abschnitt 4 und einem nach außen gerichteten
zylindrischen
Abschnitt 5 gebildet ist.. In den zylindrischen Abschnitt 5 ist eine Ringnut 6 eingearbeitet,
in die ein Sprengring 7 so eingefügt ist, daß er infolge seiner radial nach innen
gerichteten Eigenfederung am sich gegen den Zapfen 2. hin verjüngenden Umfang des
Kugelkopfes 3 liegt und das freie Ende des Kugelkopfes 3 an der Kugelwand des Pfannenabschnitts
4 hält. Die Ringnut 6 ist tiefer als es der radialen Sprengringstärke
entspricht.
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Der Zapfen 2 bildet das Endstück des einen Gestängeteils oder ist
mit diesem verbunden. Das andere Gestängeteil8 endet mit einem Gewindeabschnitt
9, mit dem es in ein passendes, im Schaft 10 des Pfannenteils 1 quer zum Hohlraum
4, 5 verlaufendes Gewindesackloch 11 eingeschraubt ist. Durch eine Mutter 12 kann
das Gestängeteil 8 in jeder gewünschten Einschraubtiefe seines Gewindeäbschnitts
9 gesichert weiden. Die Mutter 12 wird zu diesem Zweck gegen die Stirnfläche 13
des Pfannenschafts verschraubt.
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Gelenke mit diesen Aufbauelementen sind bekannt. Gemäß der Erfindung
ist nun in den Pfannenschaft 10 parallelachsig zum Gewindesackloch von der Stirnfläche
13 her ein Loch 14 gebohrt, das radial zur Ringnut 6, in deren Ebene verläuft und
im Grund der Nut 6 ausmündet. In dieses Loch 14 ist ein Stift 15 gesteckt, der so
lang ist, daß bei festgezogener Sicherungsmutter 12- sein oberes Ende unmittelbar
unter dem Umfang des. Sprengrings 7 liegt. - -_ In der in F i g: 1 gezeigten Betriebsstellung
sind die -Gelenkteile 1 und 2- beweglich, aber auch untrennbar miteinander gekuppelt,
da der am Kugelkopf anliegende Sprengring 7 auch bei starken seitliehen Zugkräften
am Zapfen 2 nicht radial ausweichen kann; denn der den Sprengring 7 stützende Stift
15 läßt sich wegen seiner Anlage an der Sicherungsmütter 12 nicht wegschieben. Soll
das Gelenk gelöst werden, so braucht nur die Sicherungsmutter 12 oder auch die Stange
8 mit ihrem Gewinde 9 etwas zurückgedreht zu werden, damit ein gewisser Abstand
zwischen der Stirnfläche 13 des Pfannenschaftes 10 und der Sicherungsmütter 12 ,
entsteht (F i g: 2): Jetzt genügt eine verhältnismäßig kleine Zugkraft in Pfeilrichtung
am Zäpfen 2 oder am Pfannenteil1 zum Trennen der Gelenkteile. Der Sprengring 7 liegt
jetzt frei in seiner Nut 6 und kann leicht radial entsprechend der Relativbewegung
zwischen Kugelkopf 3 und Pfannenteil 1 ausweichen und dem Stift 15 folgen.
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Beim Schließen des Gelenks spielt sich der umgekehrte Vorgang ab..
Der Kugelkopf 3 wird in den Pfannenhohlraum 4S geschoben, wobei er den Sprengring
7 zunächst etwas aufspreizt und dann wieder einfedern läßt. Nach dem Einstecken
des Kugelzapfens braucht lediglich die Sicherungsmutter 12 in die alte Stellung
nach F i g.1 gebracht zu werden; sie schiebt den Stift 15 nach oben und verriegelt
damit .den Sprengring 7 bzw. .das Gelenk.
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Der Stift 15 kann mit Spiel in- der Bohrung 14 geiten, da er nachdem
Einbau des Gelenks wegen der Sicherungsmutter 12 nicht verlorengehen kann. Zweckmäßigerweise
wird jedoch dem Stift 15 -durch seine Bemessung oder sonstige Ausführung eine geringe
Selbsthemmung in seiner Führung gegeben: In diesem Fall kann das Gelenk vollständig
auseinander genommen und vom angeschlossenen Gestänge 8, 9 getrennt werden, ohne
daß der Stift verhorengeht.
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Beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 hat die Bohrung 14' eine
größere Weite und der Stift 15' eine gewellte Form, so daß er sich mit seinen Wellenbergen
in seiner Bohrung in jeder Stellung von selbst hält, in die er durch äußere Einwirkung
gebracht wird.
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Für den Stift und seine Führung können selbstverständlich auch noch
andere Formen, beispielsweise an Stelle eines runden Querschnitts ein kantiger Profilquerschnitt
od. dgl. gewählt werden. Auch kann an Stelle einer Bohrung für die Aufnahme des
Sicheiüngsstiftes eine Längsnut oder eine Rinne geeigneten Querschnitts in den Pfännenschaft
eingearbeitet werden.