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Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung mit einem Hohlkugelteil,
dessen Innen- und Außenfläche als Lagerflächen dienen, indem die Innenfläche an
einer konvexen Lageroberfläche einer Büchse anliegt und auf der Außenfläche die
konkave Innenfläche einer ringförmigen Kugelhalterung lagert, wobei die Büchse mit
einem frei durch eine Endöffnung des Hohlkugelteils verlaufenden Teil versehen ist.
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Derartige Gelenkverbindungen werden beispielsweise verwendet, wenn
die miteinander verbundenen Teile in einer Ebene relativ zueinander eine vollständige
oder nahezu eine vollständige Umdrehung und/ oder eine begrenzte Schwenkbewegung
senkrecht oder schräg zu dieser Ebene ausführen sollen.
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Ein typisches Beispiel einer derartigen Gelenkverbindung ist in der
französischen Patentschrift 896 782 gezeigt.
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Nachteilig bei diesen bekannten Gelenkverbindungen ist, daß sich die
Kugelhalterung ständig mit der Büchse mitdreht und auf der Außenfläche des Hohlkugelteils
gleitet. Dies fördert den Verschleiß. Außerdem sind enge Herstellungstoleranzen
erforderlich, um den Verschleiß gering zu halten. Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, eine Gelenkverbindung der genannten Art zu schaffen, bei der zwischen
dem Kugelteil und der Kugelhalterung ein Drehen und somit Verschleiß nicht auftritt.
Dies soll auch bei möglichst großen Herstellungstoleranzen erreicht werden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der durch
die Endöffnung des Hohlkugelteils verlaufende Teil der Büchse als röhrenförmiger
Hals ausgebildet ist, frei durch die Kugelhalterung verläuft und gegen ein Stehbolzenhalterungsglied
gedrückt ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die
Büchse zusammendrückbar ist, derart, daß der Abstand (das Spiel) zwischen dem Stehbolzenhalterungsglied
und der Kugelhalterung einstellbar ist.
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Dies hat den Vorteil, daß Unterschiede in den Abmessungen bei der
Herstellung der Gelenkverbindung durch entsprechendes Zusammendrücken der Büchse
ausgeglichen werden können.
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Vorzugsweise ist die Gelenkverbindung derart ausgebildet, daß die
innere Lageroberfläche des Kugelteils ein Kugelflächensegment ist, dessen eine Begrenzung
durch einen Großkreis gebildet ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Stehbolzenhalterungsglied
und der Kugelhalterung eine Druckfeder oder eine Unterlegscheibe eingesetzt.
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Die innere Lageroberfläche der Kugelhalterung ist vorzugsweise konisch
ausgebildet.
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Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen
im einzelnen beschrieben werden.
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F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Gelenkverbindung
nach der Erfindung; F i g. 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer anderen
Ausführungsform einer Gelenkverbindung nach der Erfindung; F i g. 3 ist eine Aufsicht
auf eine Gelenkverbindung nach der Erfindung, die abgedichtet ist; F i g. 4 ist
ein Partialschnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 3 längs der Linie 8-8.
Die Blickrichtung ist die Richtung der Pfeile; F i g. 5 ist ein Querschnitt durch
die elastische Muffe aus der F i g. 4 vor dem Zusammensetzen; F i g. 6 ist eine
Aufsicht auf eine andere Gelenkverbindung nach der Erfindung; F i g. 7 ist eine
Seitenansicht der Gelenkverbindung nach F i g. 6. Die Blickrichtung verläuft in
Richtung des Pfeils 20 aus F i g. 6; F i g. 8 ist eine teilweise geschnittene
Ansicht der Gelenkverbindung nach F i g. 6, geschnitten längs der Linie 30-30 aus
F i g. 6. Blickrichtung ist die Richtung der Pfeile; F i g. 9 zeigt die gleiche
Ansicht wie die F i g. B. Die Gelenkverbindung ist jetzt nur verkantet und belastet;
F i g. 10 ist eine Aufsicht auf ein abgeändertes Kugelteil für eine Gelenkverbindung
nach der Erfindung; F i g. 11. ist eine Seitenansicht des Kugelteils aus F i g.
10; F i g. 12 ist eine Aufsicht auf eine weitere abgewandelte Ausführungsform eines
Kugelteils für eine Gelenkverbindung nach der Erfindung; F i g. 13 ist eine Seitenansicht
des Kugelteils nach F i g. 12; F i g. 14 ist eine teilweise geschnittene Ansicht
einer weiteren Ausführungsform einer Gelenkverbindung nach der Erfindung.
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In den F i g. 1 und 2 ist eine Gelenkverbindung gezeigt, die mit einem
Kugel-(Gelenk-)Körper 110
aus Metallblech aufgebaut ist und an seinem einen
Ende einen hohlen Kugelteil 11 aufweist. Der hohle Kugelteil 11 ist so ausgebildet,
daß er eine innere Lageroberfläche 13, eine äußere Lageroberfläche 12 sowie eine
obere Öffnung 14 aufweist. Die beiden Lageroberflächen sind als Kugelflächensegmente
ausgebildet. Die Mittelpunkte der Oberflächen 12 und 13 brauchen nicht genau an
einem gemeinsamen Punkt liegen. Der Kugelkörper kann daher kostensparend ohne weitere
Bearbeitungsstufen aus Metallblech gestanzt werden.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist es günstig, wenn die
eine Randbegrenzung der inneren, als Kugelsegment ausgebildeten Lageroberfläche
am Äquatorkreis der Oberfläche entlangläuft. Das bedeutet, daß die innere Lageroberfläche
einer Halbkugel gleichen soll, deren oberer Teil weggenommen worden ist. Als Begrenzung
der Lagerfläche einen Äquatorkreis zu wählen hat den Vorteil, daß dadurch die maximale
innere Lagerfläche und außerdem die kleinstmögliche axiale Kraftkomponente für die
Bolzen erreicht wird, wenn auf den Kugelkörper ein Zug oder ein Druck ausgeübt wird.
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Eine Bolzenhalterung 30 weist ein inneres Gabelende 31 und ein äußeres
Gabelende 132 auf. Zwischen diesen beiden Gabelenden ist ein Bolzen 33 angeordnet,
der frei durch die Öffnung 14 im Kugelkörper 110 hindurchgeht. Die beiden Gabelenden
können in einem Stück miteinander verbunden sein, wie es gezeigt ist. Man kann sie
aber auch getrennt ausbilden. Eine ringförmige Büchse 36 stelt einen Teil der Bolzenhalterung
30 dar und kann sich frei in der Bolzenhalterung 30 und um den Bolzen 33 herum drehen.
Die Büchse 36 weist eine äußere Lageroberfläche 37 auf, die an der inneren Lageroberfläche
des hohleren Kugelteils 11 anliegt. Untei der Wirkung einer radial gerichteten Kraft
F besteht ein gewisses Lagerspiel zwischen der Büchse 36 und dem Kugelteil 11. Weiterhin
ruft die Radialkraft F auch ein gewisses Spiel 139 zwischen der Büchse 36 und dem
Bolzen 33 hervor.
Die ringförmige, obere Oberfläche der Kugelhalterung
123, die eben ausgebildet ist, liegt an der flachen, unteren Oberfläche des
Gabelendes 132 an. Der Halsteil 20 der Büchse 36, der innerhalb der Öffnung
14 verläuft, ist ausreichend lang, so daß die untere Oberfläche des Gabelendes
132 die obere Oberfläche 21 der Büchse berühren kann. Der Halsteil 20 der
Büchse sorgt außerdem dafür, daß die Kugelhalterung 123 über das genügende Spiel
verfügt. Um also das Spiel zwischen dem Gabelende 132 und der Kugelhalterung
123 größer zu machen, kann man den Halsteil 20 verlängern. Der Halsteil
20 steht mit dem Gabelende 132 in Berührung. Die Bolzenhalterung
30 dreht sich auf der oberen Oberfläche der Kugelhalterung 123.
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In allen Ausführungsformen der Erfindung kann die Bolzenhalterung
in einem bestimmten Bereich verkantet sowie vollständig herumgedreht werden. Nur
in der Ausführungsform nach F i g. 1 ist eine vollständige Drehung nicht möglich,
nämlich dann nicht, wenn die beiden Gabelenden 31 und 132 miteinander verbunden
sind. Unter üblichen Betriebsbedingungen ist die Reibung zwischen dem Kugelteil
und der Kugelhalterung wesentlich größer als zwischen der Kugelhalterung und dem
Gabelende. Daher wird sich die Kugelhalterung 123 zusammen mit dem Kugelteil herumdrehen,
den Verkantungsbewegungen zwischen ihnen jedoch nicht folgen. Daher ist bei dieser
Konstruktion eine große tragende oder Lageroberfläche zwischen der Kugelhalterung
und dem hohlen Kugelteil nicht notwendig, da sie sich nur mit einer kleinen Geschwindigkeit
aneinander reiben. Wenn sich die Bolzenhalterung 30 dreht, bleibt die Kugelhalterung
123 fest auf dem Kugel-oder Gelenkkörper 110 liegen, da sie am Kugelteil
11
angreift. Wenn die Bolzenhalterung gedreht wird, so dreht sie sich auf
ihrer unteren tragenden Oberfläche. Die Kugelhalterung 123 stellt einmal
für die äußere Oberfläche 12 des Kugelteils 11 eine kugelförmige, tragende oder
Lagerfläche dar, und zum anderen ist sie eine Lagerfläche für das Gabelende 132.
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Die F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.
In dieser Figur ist ein Kugelkörper 40 mit einem hohlen Kugelteil
41 ausgerüstet, der eine innere, kugelsegmentförmige tragende oder Lageroberfläche
43, eine äußere kugelsegmentförmige Lageroberfläche 44 sowie eine Mittelöffnung
45 aufweist. Ein Stehbolzenbautei146 besteht aus einer Büchse 47,
einem äußeren Kopfstück 48 und aus einem Bolzen 49. Der Bolzen
49 hält die Büchse 47
und das äußere Kopfstück 48 zusammen.
Innerhalb der Öffnung 45 des Kugelkörpers 40 ist ein röhrenförmiger
Halsteil der Büchse 47 angeordnet. Die Büchse 47 besitzt eine äußere tragende
Oberfläche 50,
die sich gegen die Oberfläche 43 des Kugelkörpers
40
anlehnt. Zwischen dem hohlen Kugelteil 41 und dem äußeren Kopfstück
48 erstreckt sich eine Kugelhalterung 51. Die Kugelhalterung 51 weist
eine innere Lageroberfläche 52 auf, die tragend mit der Oberfläche 44 in
Berührung steht. Die Kugelhalterung 51
besitzt eine mittlere Öffnung 53, die
durch sie hindurchgeht, sowie eine Schulter 54. Die Öffnung 53 ist so groß, daß
sie den Halsteil der Büchse 47 nicht berührt. Das obere Ende 55 der Kugelhalterung
51
beschränkt ihre axiale Bewegung. Das Ende 55 lehnt sich gegen das äußere
Kopfstück 48 an und kann sich auf der ebenen tragenden Oberfläche des Kopfstücks
48 seitlich frei bewegen. Zwischen dem Ende 55 und dem Kopfstück
48 besteht ein Spalt (der übertrieben groß gezeichnet ist, um ihn besser
zeigen zu können). Eine Druckfeder 56, die zwischen die Schulter 54 der Kugelhalterung
51 und das äußere Kopfstück 48 eingesetzt ist, erlaubt eine freie
Drehung zwischen dem Kopfstück 48 und der Kugelhalterung 51.
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Wenn auf den Kugelkörper 40 eine radial gerichtete Kraft F
einwirkt, so wird das Kugelteil 41 auf der Oberfläche 50 der Büchse 47 nach
oben auf das äußere Kopfstück zu gleiten. Wenn diese axiale Kraft kleiner als die
Kraft der Vorspannungsfeder 56 ist, tritt eine Radialbewegung zwischen dem
Kugelteil und dem Stehbolzenbauteil nicht auf. Wenn die axial gerichtete Kraft jedoch
die Kraft der Feder übersteigt, bewegt sich der Kugelteil so lange auf das äußere
Kopfstück hin, bis das Ende der Kugelhalterung 51 das äußere Kopfstück
48 berührt. Bei dieser Ausführungsform ist also zwischen der inneren tragenden
Oberfläche 43 des Kugelbauteils 40 und der äußeren Oberfläche
50 der Büchse 47 ein beschränktes Lagerspiel vorhanden. Wenn die Feder
56 verhältnismäßig stark ist, verringert sie den toten Gang in der Gelenkverbindung,
und die Übertragung von Schwingungsgeräuschen wird vermindert. Ist die Feder
56 dagegen verhältnismäßig schwach, wird der tote Gang in der Gelenkverbindung
nicht herabgesetzt, die einzelnen Teile jedoch so zusammengehalten, daß auch in
diesem Falle die Übertragung von Schwingungsgeräuschen vermindert ist.
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Die axiale Belastung, die auf Grund der Konstruktion des Lagers auf
die Feder einwirkt, beträgt etwa ein Viertel bis ein Fünftel der radial gerichteten
Kraft F. Wenn beispielsweise die Kraft F 50 kg beträgt und die Kraft der Feder 56
12,5 kg übersteigt, so werden die Teile zusammengehalten und der tote Gang sowie
die Übertragung von Schwingungen werden reduziert. Der Aufbau dieser Gelenkverbindung
erlaubt es, den toten Gang bereits unter Verwendung verhältnismäßig schwacher Federn
zu verhindern.
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Zwischen den Stehbolzenbauteil und die Kugelteile ist eine Dichtung
57 eingesetzt, die als Balg ausgebildet ist und aus Gummi hergestellt sein kann.
An dem Kugelteil ist ein Deckel 58 mit einer ringförmigen Dichtung 59 befestigt,
um den inneren Kopf des Stehbolzenbauteiles mit Hilfe eines Überwurfes
60
und einer Schraube 61 abzudecken. Durch die Dichtung und den Deckel
ist es möglich, in die Gelenkverbindung ein Schmiermittel einzubringen und Schwingungsgeräusche
herabzusetzen.
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Die F i g. 3 und 4 zeigen nun eine Ausführungsform einer Gelenkverbindung,
die einen Kugelkörper 110 mit einem hohlen Kugelteil 111 aufweist. Der hohle
Kugelteil weist eine innere, als Kugelsegment ausgebildete tragende oder Lageroberfläche
112, eine äußere, als Kugelsegment ausgebildete tragende oder Lageroberfläche
113, eine Endöffnung 114 sowie eine ringförmige Oberfläche
112' auf, die neben der Oberfläche 112 liegt. Die Mittelpunkte der Oberflächen
112 und 113 liegen so dicht als möglich zusammen, wie es bereits erklärt
worden ist.
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Der Bauteil 115 enthält eine Büchse 116. Die Büchse hat eine Oberfläche
118, die mit der inneren Oberfläche 112 des hohlen Kugelteils 111 in Berührung
steht. Weiterhin weist sie einen Ansatz 119 auf, der lose durch die Endöffnung
114 hindurchgeht, sowie noch eine Endoberfläche 120 und eine Öffnung
121. Der Bauteil 115 enthält noch eine Sechskantmutter
122
und einen Schaft 125, der an beiden Enden mit Gewinden versehen ist. Die Sechskantmutter
122 weist eine Schulter 124 auf. Der Schaft paßt in die Öffnung 121
der Büchse 116 hinein. Der Schaft 125 dient zum weiteren Zusammensetzen der Gelenkverbindung
und kann in verschiedenen Formen ausgebildet sein. Auf der Schulter 124 der Mutter
122 ist eine Unterlegscheibe 126 vorgesehen. Die Unterlegscheibe vermittelt eine
flache Oberfläche 124'. Die Unterlegscheibe wird dann verwendet, wenn die Schulter
124 nicht groß genug ist, oder wenn ihr Material zu schwach ist, um als tragende
oder als Lageroberfläche zu dienen. Auf den Teil 123 des Schafts 125 ist
eine Mutter 127 aufgeschraubt.
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Wenn man die Mutter 127 auf dem mit einem Gewinde versehenen Teil
123 des Schafts anzieht, wird die flache Oberfläche 124' gegen die Oberfläche
120 am Ende der Büchse 116 angedrückt. Die Büchse 116 wird auf diese Weise ein Bestandteil
der Baugruppe 115. Wenn auch Muttern gezeigt sind, so kann man die Baugruppe
115 auch mit anderen Befestigungsmitteln zusammensetzen.
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Eine Kugelhalterung 128, die eine innere Oberfläche 129 aufweist,
steht mit der äußeren Oberfläche 113 des hohlen Kugelteils 111 in tragender Berührung.
Die Kugelhalterung 128 weist eine ebene Lageroberfläche 130 auf, die mit der ebenen
Oberfläche 124' in tragender Berührung steht. Die Öffnung 131 der Kugelhalterung
128 ist so groß, daß sie den Ansatz 119 der Büchse 116 nicht berührt. Die innere
Oberfläche 129 ist mit Vorzug konisch ausgebildet, wie es in der F i g. 4 gezeigt
ist.
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Über der Gelenkverbindung sind eine elastische Muffe 132 und eine
Abdeckung 133 vorgesehen. Die elastische Muffe 132 dichtet die Lagerflächen ab,
um diese Flächen schmieren zu können, und verhindert die Übertragung von Schwingungsgeräuschen.
Die Muffe 132 ist aus einem hohlen, zylinderförmigen Bauteil hergestellt, das in
der F i g. 6 gezeigt ist. Es ist gedehnt und über die Kugelhalterung 128 herübergezogen
worden. Das eine Ende 134 der elastischen Muffe 132 ist gedehnt und greift
an der äußeren Oberfläche 113 des hohlen Kugelteils 111 an. Das andere Ende 135
der elastischen Muffe neigt dazu, sich wieder aufzurichten, so daß es gegen die
flache Oberfläche 124' drückt. Durch diese elastische Muffe 132 ist es möglich,
daß der Kugelkörper 110, die Baugruppe 115 und die Kugelhalterung 128 gegeneinander
frei bewegbar sind.
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Die Abdeckung 133 sorgt dafür, daß die Kugelverbindung vollständig
abgedichtet ist, und daß ausreichend Platz für ein Schmiermittel vorhanden ist,
damit das Schmiermittel die Lageroberflächen erreichen kann. Die Abdeckung 133 weist
eine untere, ringförmige Oberfläche 133' auf, die an der Oberfläche 112' des Kugelkörpers
110 angeschweißt, angeklebt oder auch anders befestigt ist.
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Die Abdeckung 133 kann mit einem Fettnippel versehen sein (nicht gezeigt),
um ein Schmiermittel in die Gelenkverbindung einzugeben. Die Abdeckung kann auch
aus einem Material hergestellt sein, das sich mit einer Nadel durchstechen läßt,
um ein Schmiermittel zu injizieren. Das Schmiermittel dichtet dann selbst den Nadeldurchstich
wieder ab, wenn die Nadel herausgezogen worden ist.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Baugruppe innerhalb eines beschränkten
Bereichs verkanten, ist jedoch über einen vollen Kreis drehbar. In den F i g. 6,
7, 8 und 9 ist eine Gelenkverbindung gezeigt, die mit einem Kugelkörper 310 aufgebaut
ist, der einen hohlen Kugelteil 311, einen Steg 312 mit einer Öffnung
313 sowie zwei Flansche 314
und 315 aufweist. Der Flansch 314 besitzt
einen Arm 316, der an seinem Ende mit einer Öffnung 317 versehen ist.
Der andere Flansch 315 besitzt einen Arm 318, der ebenfalls an seinem Ende mit einer
Öffnung 319 versehen ist, die mit der Öffnung 317 etwa in einer Linie liegt. Die
Mittellinie dieser beiden öffnungen 317 und 319 am Ende der Flanscharme bildet mit
der Mittellinie des hohlen Kugelteils einen Winkel von fast 90° und geht in der
Nähe der Mitte des Kugelteils hindurch. Der Steg 312, die Flansche 314 und 315 sowie
die Arme 318 und 316 bilden zusammen eine Öffnung 320, in die eine Befestigungsmutter
321 hineinpaßt. Ein Stab 322, der mit einem Gewinde versehen ist und eine Mutter
323 aufweist, geht frei durch die Öffnungen 317 und 319 hindurch und steht mit der
Mutter 321 im Eingriff. Bevor nun die beiden Muttern auf dem Gewindestab 322 gegen
die Arme 316 und 318 angezogen werden, klafft zwischen den beiden Armen 316 und
318 ein kleiner Spalt 324, um die Herstellung möglich zu machen, wie es in den F
i g. 6 und 8 gezeigt ist. Wenn die Muttern festgezogen sind, ist auch dieser Spalt
verschwunden. Das ist in der F i g. 9 zu sehen. Wie in den F i g. 8 und 9 gezeigt
ist, kann der Gewindestab 322 herein- und herausgedreht werden, um die Länge des
Bauteils zu berücksichtigen, an dem die Gelenkverbindung angebracht werden soll.
Die Öffnung 313 ist so groß, daß irgendwelche Behinderungen des Gewindestabs 322
nicht auftreten. Die Öffnung 313 weist einen Anschlag 325 auf. Durch diesen Anschlag
kann der Gewindestab 322 nicht so weit nach innen gedreht werden, daß er die bewegbaren
Elemente der Gelenkverbindung stört.
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Wie in den Figuren gezeigt ist, haben für manche Anwendungen die Flansche
314 und 315 eine Breite, die gleich oder etwas kleiner als die Breite der Sechskantmutter
321, um die Mutter beim Anziehen mit einem Schraubenschlüssel halten zu können.
Die Breite der Öffnung 320 zwischen den Flanschen 314 und 315 ist etwas größer als
die Diagonalbreite der Sechskantmutter 321, so daß sich die Mutter
321 frei auf dem Gewindestab 322 drehen kann, um sie aufzuschrauben und um
eine Längeneinstellung vorzunehmen.
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Für manche Anwendungszwecke wird die Öffnung 320 zwischen den Flanschen
314 und 315 etwas größer als der Abstand zwischen zwei parallelen Seiten der Sechskantmutter
gewählt, jedoch kleiner als die Entfernung zwischen zwei sich gegenüberliegenden
Ecken der Mutter. Dann kann der Gewindestab 322 in der Mutter gedreht werden, ohne
auf die Mutter 321 einen Schraubenschlüssel aufsetzen zu müssen.
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Der hohle Kugelteil 311 ist so ausgebildet, daß eine innere,
als Kugelsegment ausgebildete Oberfläche 326, eine äußere als Kugelsegment ausgebildete
Oberfläche 327 sowie eine Öffnung 328 entsteht. Die Öffnung 328 weist eine konische
Wandung 329 auf, was günstig ist, wenn sie als Anschlag dienen soll. Die Mittelpunkte
der Oberflächen 326 und 327 sollen so nahe als es die Herstellung erlaubt in einem
gemeinsamen Mittelpunkt zusammenfallen, der der Mittelpunkt des hohlen Kugelteils
genannt ist. Das ist bereits erörtert worden.
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Eine Büchse 330 weist einen kugelförmigen Teil
331
auf, der mit der inneren, als Kugelsegment ausgebildeten Lageroberfläche
326 des hohlen Kugelteils 311 in Berührung steht. Weiterhin ist die
Büchse 330
mit einer Ansatzmuffe 332 ausgerüstet, die durch die Öffnung 328
im hohlen Kugelteil 311 hindurchgeht. Schließlich ist die Büchse 330 noch
mit einer Mittelöffnung versehen, die sich durch ihren kugelförmigen Teil 331 und
die Ansatzmuffe 332 erstreckt.
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Eine Kugelhalterung 334 weist eine innere Lageroberfläche auf,
die in den F i g. 8 und 9 als konische Fläche 335 gezeigt ist. Diese konische Fläche
335 legt sich gegen die äußere, als Kugelsegment ausgebildete Fläche 327 an. Weiterhin
ist die Kugelhalterung 334 mit einer Öffnung 336 versehen, deren Wandungen die Ansatzmuffe
332 der Büchse 330 niemals berühren, sowie mit einer ringförmigen
flachen Lageroberfläche 337.
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Ein Stehbolzenbautei1338 besteht aus einer Schraube 339, einer
Mutter 340 und einer Unterlegscheibe 341. Ein Gewindeschaft 342 der Schraube
339 geht durch die Unterlegscheibe 341 und die Mittelöffnung 333 der Büchse
330 hindurch. Wenn die Mutter 340 auf dem Gewinde 342 festgezogen
wird, werden die Büchse 330 und die Unterlegscheibe 339
fest zwischen
dem Kopf der Schraube 339 und der Mutter eingeklemmt. Die Lage der Mutter und der
Schraube kann auch umgekehrt werden. Eine Oberfläche 343 der Unterlegscheibe
341 legt sich gegen die flache Lageroberfläche 337 der Kugelhalterung 334
an oder kann auch von dieser Oberfläche einen gewissen Abstand haben. Diese Unterlegscheibe
kann weggelassen werden, wenn der Kopf der Schraube 339 oder die Mutter 340 groß
genug sind, daß sie als Auslagefläche dienen können.
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Das freie Spiel 344 zwischen den Oberflächen 343 und 337 darf erheblich
schwanken, so daß die Büchse 330 und die Kugelhalterung 334 kostensparend mit großen
Toleranzen hergestellt werden können. Um nun die Güte der Gelenkverbindung aufrecht
zu erhalten, muß das freie Spiel 344 nach dem Zusammensetzen möglichst klein
sein. Wenn das Lager zu viel Spiel hat, sind die Lagerflächen selbst entsprechend
kleiner, so daß das Lager schneller verschleißt. Zusätzlich entstehen in einem Lager
mit zu viel Spiel Geräusche. Die Ansatzmuffe 332 der Büchse 330
kann
verkürzt werden, wenn man die Mutter 340 auf dem Gewindeteil 342 der Schraube 339
anzieht. Die Größe dieses Kugelteils 331 wird durch dieses Anziehen der Mutter fast
nicht beeinflußt. Man hat gefunden, daß gesinterte Lagermaterialien (durch pulvermetallurgische
Verfahren) und Kunststoffe wie beispielsweise Nylon und ein Azetalharz recht erheblich
verkürzt werden können, wenn man die Ansatzmuffe 332 zusammenpreßt, ohne
daß die Ansatzmuffe 332 springt oder zerbricht.
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Wenn das Spiel 344 eingestellt ist, ist es günstig, wenn die Mutter
340 auf dem Gewindeteil 342 der Schraube 339 mechanisch oder
mit Hilfe eines Klebemittels gesichert wird, um jede zufällige Änderung des günstigsten
Spiels zu verhindern.
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Der Gewindeteil 342 der Schraube 339 ist weiterhin zusammen
mit einem Federring 346 durch Drehung des Kopfs der Schraube 339 in einen Arm 345
eingeschraubt. Die Schraube 339 und die Mutter 340 soll so fest gegeneinander angezogen
sein, daß das Einschrauben der Schraube 339 zusammen mit dem Federring 346
in den Arm 345 das vorhandene Spiel 344 nicht beeinflussen kann. Wenn die Gelenkverbindung
besonders stark verkantet ist, wie es in der F i g. 9 gezeigt ist, stößt die konische
Oberfläche 329 des hohlen Kugelteils 311 an die Ansatzmuffe 332 der Büchse 330 an
und dient als innerer Anschlag, um die Verkantung zu begrenzen.
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Wenn auf die Gelenkverbindung eine Kraft einwirkt, die in der F i
g. 9 als Pfeil in dem Gewindebolzen 322 dargestellt ist, so wird der Kugelkörper
310 auf der Büchse 330 gegen die Kugelhalterung 334 hin verschoben,
so daß sich einmal ein besonders großes Spiel 347 bildet und das Spiel 344 verschwindet,
wenn die Kugelhalterung 334 auf der Unterlegscheibe 341 aufliegt.
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Die F i g. 10 und 11 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform eines
Kugelkörpers 348 einer Gelenkverbindung. Sie weist einen hohlen Kugelteil 349 auf,
wie es bereits beschrieben worden ist, ferner einen Steg 350 mit einem Anschlag
351 sowie zwei Flansche 352 und 353. Jeder der Flansche weist einen Arm 354
und 355 auf, die durch einen kleinen Spalt 356 voneinander getrennt sind. Die beiden
Arme weisen Aussparungen 357 und 358 auf, die eine Öffnung bilden, in die ein Verbindungsglied
eingesetzt werden kann.
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Die F i g. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Kugelkörpers
359 einer Gelenkverbindung, der ähnlich wie der Kugelkörper der F i g. 10
und 11 aufgebaut ist. Es ist nur ein Teil des Flansches in der Nähe des hohlen Kugelteils
weggelassen worden, und der Spalt zwischen diesen beiden Armen ist mit einem Schweißmaterial
360 und 360' angefüllt, so daß sich eine zusätzliche Verstärkung ergibt
und die beiden Arme sich nicht trennen können.
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In der F i g. 14 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt,
in der ähnliche Teile abgewandelt worden sind. Der Kugelkörper 361 stimmt
mit dem Kugelkörper aus den F i g. 6, 7 und 8 überein, nur hat der Steg
362 die Form, wie sie in F i g. 10 gezeigt ist. Die Büchse 330 und
die Kugelhalterung sind so wie in der F i g. 8 ausgebildet, jedoch hat die innere
Lageroberfläche 334 eine konkave Form, so daß sie nur über eine verhältnismäßig
kurze Radiusstrecke auf der äußeren Oberfläche des Kugelkörpers 361 leicht aufliegt.
Der Stehbolzenbauteil ist jedoch für den gleichen oder einen ähnlichen Zweck anders
aufgebaut.
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Der Stehbolzenbauteil enthält einen Stehbolzen 364, eine Mutter
365 und eine Unterlegscheibe 341.
Der Bolzen 364 weist einen
Sechskantteil 366 auf, der mit dem Bolzen zusammen ein Stück bildet. Weiterhin
ist er mit einem Gewinde 367 versehen, das in die Mutter 365 eingreift und die gleiche
Aufgabe wie in der F i g. 8 erfüllt. An seinem anderen Ende besitzt der Bolzen
364 ein Gewinde 368, das in eine weitere Mutter 369 eingreift.
Damit kann die Gelenkverbindung auf einen Arm 370 aufgeschraubt werden.
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Der Kugelkörper 361 ist mit einem Verbindungsglied 371 verbunden,
das eine eingeschnittene Öffnung 372 aufweist. Eine Schraube 373 ist
zusammen mit einem Federring 374 in die Öffnungen am Ende eingesetzt und greift
fest in dem Verbindungsglied 371 an. Bei dieser Ausführungsform kann das Verbindungsglied
jede beliebige Form haben. Es kann beispielsweise als flache Platte ausgebildet
oder auch ein Teil eines anderen Bauteils sein.
Aus der vorstehenden
Beschreibung und aus den Zeichnungen geht also hervor, daß sich die Erfindung auf
Gelenkverbindungen bezieht, die eine beschränkte Verkantung sowie eine Drehung um
einen vollständigen Kreis von 360° oder auch einen beliebigen Bruchteil davon erlauben.