DE1575571C3

DE1575571C3 - Kugelgelenk, insbesondere für nach hinten gerichtete Anschlußlenker eines Schleppers

Info

Publication number: DE1575571C3
Application number: DE1575571A
Authority: DE
Inventors: James Lumsden Kenilworth Dean; Eric Isaac Solihull Watson
Original assignee: Massey Ferguson Services NV
Current assignee: Massey Ferguson Services NV
Priority date: 1966-05-21
Filing date: 1967-05-19
Publication date: 1975-12-11
Also published as: SE339796B; DE1575571A1; GB1195831A; US3493252A; BR6789652D0; DE1575571B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, insbesondere für nach hinten gerichtete Anschlußlenker eines Schleppers, bei dem ein durchbohrter, teilkugeliger Körper in ein teilkugeliges Lagerauge des Lenkers so einsetzbar ist, daß die Achse der Bohrung rechtwinklig zur normalen Betriebsstellung gerichtet ist und bei dem Kugelkörper und Lagerauge auf ihren teilkugeligen Flächen Profilierungen aufweisen, die bei gegenseitigem Eingriff das Einsetzen des Kugelkörpers in das Lagerauge ermöglichen, wobei die Außenfläche der Profilierung des Kugelkörpers Teil der Kugelfläche des Kugelkörpers ist.

Ein solches Kugelgelenk ist in der GB-PS 7 59 297 beschrieben. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß die Profilierung des Kugelkörpers aus zwei diametral gegenüberliegenden Rippenansätzen gebildet ist, die in zwei entsprechenden Längsnuten des Lagerauges einführbar sind, wenn der Kugelkörper in das Lagerauge eingesetzt werden soll Nachteilig ist bei diesem bekannten Kugellager, daß der Lagerflächenbereich des Kugelkörpers durch das Vorhandensein von zwei Rippen, die durch Ausschneiden der Kugelkörperfläche entstehen, verringert wird, wodurch sich eine Schwächung des gesamten Kugelkörpers und damit des ganzen Kugelgelenks ergibt, die gerade bei dem harten Betrieb bei Anschlußlenkern von Schleppern u. dgl. nicht

ίο tragbar ist. Außerdem ergeben sich durch die Anbringung zweier Rippen auf dem Kugelkörper und zweier Längsnuten in dem Lagerauge zwei Möglichkeiten der Stellung des Kugelkörpers relativ zum Lagerauge, die zwar das Einsetzen des Kugelkörpers in das Lagerauge begünstigen, jedoch unvorteilhafterweise auch ein selbständiges Austreten des Kugelkörpers aus dem Lagerauge unter dem Einfluß der bei Bewegung des Schleppers auftretenden Rüttelbewegungen erleichtern, wenn an die Schlepperlenker kein Gerät angebaut ist und der:

Kugelkörper nicht durch einen Bolzen od. dgl. in dem Lagerauge gehalten wird. Letzteres gilt in verstärktem Maße für ein Kugelgelenk nach der DT-PS 11 05 292, deren Kugelkörper durch Abschneiden gegenüberliegender Kugelkalotten auf zwei Seiten senkrecht zur Achse der Kugelkörperbohrung abgeflacht ist. Während der Schlepperfahrt auftretende Rüttelbewegungen bewirken auch hier eine Drehung des Kugelkörpers in eine der beiden Stellungen zur Trennung von Kugelkörper und Lagerauge, so daß der Kugelkörper herausfällt und verlorengeht. Eine nachteilige Verringerung des Lagerflächenbereiches ergibt sich bei diesem Kugelgelenk ebenfalls.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgelenk der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich durch beträchtlich großen Lagerflächenbereich und praktisch selbsttätige Sicherung in dem Lagerauge bei Nichtbelastung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch nur eine einzige Stegprofilierung auf dem Kugelkörper und eine einzige entsprechende Nut in der dem Anschlußlenker zugewandten Umfangszone des Lagerauges.

Bei einem in dieser Weise ausgebildeten Kugelgelenk mit nur einer einzigen Profilierung an Kugelkörper und Lagerauge gibt es nur eine einzige Stellung der beiden Teile zueinander, in der sie zusammenfügbar bzw. voneinander trennbar sind. Diese Stellung läßt sich zur Herausnahme des Kugelkörpers aus dem Lagerauge jederzeit absichtlich auf leichte Weise einstellen — die Wahrscheinlichkeit der zufälligen entsprechenden Ausrichtung beider Teile ist jedoch auf ein Minimum reduziert, so daß der Kugelkörper praktisch nicht aus dem Lagerauge herausfallen kann. Außerdem wird die Sicherung des Kugelkörpers in dem Lagerauge zusätzlich dadurch verbessert, daß durch die nur einseitige Anbringung der Stegprofilierung eine Verlagerung des Schwerpunktes des Kugelkörpers derart erzielbar ist, daß der versetzte Schwerpunkt die einzige Stegprofilierung des Kugelkörpers von der Nut im Lagerauge entfernt hält, d. h. daß der Kugelkörper sich immer in eine Position einstellt, die der Stellung zur Herausnahme des Kugelkörpers aus dem Lagerauge nicht entspricht. Im übrigen ist durch das Vorhandensein nur einer einzigen Stegprofilierung aus dem Kugelkörper sein Lagerflächenbereich größer als bei einem Kugelkörper mit zwei oder mehr Profilierungen, weshalb der Kugelkörper sehr stabil und in der Lage ist, bei Vorhandensein einer Bohrung großen Durchmessers einen entsprechend großen belasteten Bolzen

zu tragen und zu lagern.

Der Kugelkörper wird erst teilweise in das Lagerauge eingesetzt und dann in dieses hineingedreht, bevor er um 90° in die Arbeitsstellung, in der die Bohrung des Kugelkörpers und die Öffnung des Lagerauges koaxial sind, gebracht wird. Die Herausnahme erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Dieses Hinein- bzw; Herausdrehen des Kugelkörpers in das Lagerauge bzw. aus demselben bedeutet eine weitere Erschwerung der zufälligen Trennung von Kugelkörper und Lagerauge und damit Sicherung des Kugelkörpers in dem Lagerauge bei Nichtbelastung.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist die Stegprofilierung auf dem Kugelkörper als Zunge ausgebildet, die eine Ausnehmung mit konkaver Fläche in im wesentlichen gleiche Hälften aufteilt. Eine solche Ausbildung der Stegprofilierung hat den Vorzug, daß sie sich auf einfache Weise an einem Kugelkörper anbringen läßt und gegen Stoß und Schlag unempfindlich ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Fig. 1, 2 und 3 sind teilweise geschnittene Seitenansichten des Lagerauges eines Schlepperlenkers beim Einsetzen des Kugelkörpers (F i g. 1 und 2) bzw. in Arbeitsstellung desselben;

F i g. 4 ist eine schaubildliche Ansicht des Kugelkörpers und des Lenkers gemäß F i g. 1 bis 3, wobei der Kugelkörper in das Lagerauge eingesetzt wird und sich ungefähr in der in F i g. 1 gezeigten Stellung befindet;

F i g. 5 ist eine schaubildliche Ansicht eines Kugelkörpers, der für die in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform geeignet ist;

F i g. 6 ist ein Schnitt nach der Linie X-X der F i g. 1 und zeigt eine abgeänderte Ausführungsform;

F i g. 7 ist ein Schnitt nach der Linie XI-XI der F ig.6 bei herausgenommenem Kugelkörper;

F i g. 8 ist eine schaubildliche Ansicht des Lagerauges des unteren Lenkers eines Schleppers, das für einen weiteren abgeänderten Kugelkörper geeignet ist;

F i g. 9 ist ein teilweiser Schnitt des Lagerauges gemäß F i g. 8 und eines Kugelkörpers und zeigt ein Stadium des Einsetzens des Kugelkörpers in das Lagerauge des Lenkers;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht der F i g. 9;

F i g. 11 ist eine F i g. 9 ähnliche Ansicht und zeigt ein anderes Stadium des Einsetzens des Kugelkörpers in das Lagerauge;

F i g. 12 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht und zeigt den Kugelkörper in der wirksamen Stellung im Lagerauge des Lenkers;

Fig. 13 ist eine schaubildliche Ansicht eines Kugelkörpers, der für den in F i g. 16 gezeigten Lenker verwendbar ist;

Fig. 14 und 15 sind schaubildliche Ansichten von Kugelkörpern für verschiedene Kategorien;

F i g. 16 ist eine schaubildliche Ansicht eines weiteren abgeänderten Lenkers;

Fig. 17 zeigt eine Anordnung, welche den Verlust von nicht in Gebrauch befindlichen Kugelkörpern vermindert.

Das hintere Ende des unteren Lenkers 10 eines Schleppers weist ein mit einer teilkugeligen Lagerfläche 12 versehenes Lagerauge 11 auf, das einen Kugelkörper 13 aufnimmt. Der Kugelkörper ist mit zwei gegenüberliegenden parallelen Abflachungen 14 versehen, die zur Achse einer Bohrung 15 senkrecht stehen, die durch ihn hindurchgeht. Die Kugelfläche 16 des Kugelkörpers hat gleichen Halbmesser wie die Lagerfläche 12, so daß der Kugelkörper in dem Lagerauge 11 allseitig drehbar ist. ■, · ...-:.

Derzeit sind drei Standardgrößen von Anbauvorrichtungen für Schlepper im Gebrauch. Diese sind als Kater gorien 1, 2 und 3 bekannt. Manche Arten von Geräten sind für Anbauvorrichtungen der Kategorie 1 äusgebildet, andere Arten für Anbauvorrichtungen der Kategorie 2 usw. Daher soll eine Anbauvorrichtung der einen Kategorie in die anderen Kategorien umwandelbar sein, so daß ohne Rücksicht auf die Kategorie seiner Anbauvorrichtung der Schlepper für.Geräte anderer

Kategorien verwendet werden kann. ■■■.■:-.■ -,.-.-r.

Kugelkörper für. verschiedene Kategorien unterscheiden sich durch den Durchmesser der Bohrung 15 und durch den Abstand zwischen den Abflachungen 14, weisen jedoch für die kugelförmigen Oberflächen den

zo gleichen Durchmesser auf. Der einzige Unterschied zwischen den verschiedenen Kategorien liegt daher in besonderen Ausbildungen der Kugelkörper, und es sind die gleichen Lenker 10 für alle Kategorien geeignet.

Gemäß F i g. 1 bis 5 ist der Kugelkörper mit einer Zunge 22 ausgestattet, welche im wesentlichen in der Mitte zwischen den Abflachungen 14 liegt und sich über einen Teil erstreckt, der aus der Kugelfläche des Kugelkörpers über einen Winkel α von ungefähr 90° weggeschnitten ist, um einen allmählich abnehmenden Abstand vom Mittelpunkt des Kugelkörpers zur.Oberfläche zu erhalten (F i g. 9). Die Tiefe des weggeschnittenen Teiles ist so groß, daß der Durchmesser A" (F i g. 12), der aus der Summe der Längen des verringerten Halbmessers und des normalen Halbmessers zusammengesetzt ist, etwas kleiner ist als der Durchmesser V(F i g. 9) der Eintrittsöffnung in das Lagerauge 11. Die äußere Oberfläche 23 der Zunge bildet einen Teil der kugelförmigen Oberfläche des Kugelkörpers. In dem Lagerauge 11 des Lenkers 10 befindet sich eine Nut 24, die von der einen Seite 25 des Lenkers ausgeht und so bemessen ist, daß sie die Zunge 22 aufnimmt.

Ein Kugelkörper mit dieser Stegprofilierung kann leicht wie folgt in das Lagerauge 11 eingesetzt werden. Zuerst wird der Kugelkörper so ausgerichtet, daß die Zunge 22 in die Nut 24 eintritt, wobei die Achse der Bohrung 15 zur normalen Arbeitsstellung des Kugelkörpers senkrecht steht. Sobald die in F i g. 2 gezeigte Stellung erreicht ist, hat die Zunge die Nut verlassen, so daß der Kugelkörper für eine Universalbewegung frei ist und in seine Arbeitsstellung verdreht werden kann, in der die Bohrung 15 die in F i g. 3 gezeigte Stellung einnimmt. Auf ähnliche Weise kann der Kugelkörper durch den umgekehrten Vorgang einfach herausgenommen werden.

Die Entfernung des weggeschnittenen Teiles zur Bildung der einen Zunge ergibt nur einen sehr geringen Verlust an Lagerfläche, so daß die Struktur des Kugelkörpers praktisch nicht geschwächt wird.

Die Oberfläche 23 der Zunge 22 bildet in der Arbeitsstellung eine weitere Lagerfläche, so daß sich wenigstens ein Teil der Lagerfläche vollständig rund um den Kugelkörper 13 erstreckt. Die Gefahr, daß der Kugelkörper aus dem Lagerauge 11 herausfällt, wenn an die Lenker 10 kein Gerät angeschlossen ist, besteht praktisch nicht, weil es nur eine mögliche Stellung gibt, in welcher der Kugelkörper aus dem Lagerauge herausgenommen werden kann — nämlich wenn die Zunge 22 mit der Nut 24 ausgerichtet ist. Außerdem ist die

Nut .24 auf einem waagerechten Durchmesser des Lagerauges angeordnet, und die Zunge 22 wird daher wegen des nicht. im Gleichgewicht befindlichen Schwerpunktes des .Kugelkörpers trachten, im allgemeinen die in F i g. 3 gezeigte obere Stellung einzunehmen. Eine Halteeinriehtung für den Kugelkörper ist daher nicht erforderlich: ::ii--:v-': '■·: Y.xVV'"'-■. ·■■■· >■ ν :

Die in den Fig/4 und 5 gezeigten:Kugelk'örper sind für Geräte verschiedener-Kategorien, bestimmt; Die Bohrungen 15 weisen ^verschiedene; Durchmesser auf, und ihre Kugelfläche jstifür die;Verwendung mit'· den derzeit gebräuchlichen Lageraugen 11; von genormter Größe an den Lenkerenden geeignet Im Falle des Kugelkörpers der;größeren Kategorie 2. kann allerdings der Durchmesser der Bohrung 15 so.bemessen sein, daß für. eine .ungehinderte Einführung des Kugelkörpers'in das Lagerauge 11 der weggeschnittene Teil: so groß wird, daß ein V-förmiger Teil 26 des Materials wegzuschneiden ist. Dies kann unter gewissen Bedingungen nicht annehmbar sein. Obwohl diese Schwierigkeit durch Vergrößerung des Kugeldurchmessers für beide Kategorien überwunden werden kann, ergibt sich der Nachteil, daß dann besondere Lenker 10 erforderlich sind Um dieses Problem zu überwinden und trotzdem Kugelkörper benutzen: zu können, die für vornandene Lenker genormter.Größe ohne bemerkenswerte Abänderung derselben geeignet sind, wird der Kugelkörper der Kategorie 2 nicht bis zur erforderlichen vollen Tiefe weggeschnitten, so daß eine volle Ringfläche 14 erhalten bleibt. In das Lagerauge werden dann zwei Ausnehmungen 28 eingeschnitten, eine auf jeder Seite der Nut 24, welche den vorstehenden Teil des Kugelkörpers aufnehmen, wenn dieser in Stellung gebracht wird. Die Ausnehmungen 28 verjüngen sich in dem Lagerauge 11 in gleicher Weise gegen die Nut 24 hin und gehen längs.der Linie 30 (F i g. 7) in die Oberfläche 12 über. .■ ; .:■:,-..:.

Sowohl die Ausnehmungen 28 als auch die Nut 24 können gerade innere Kanten 31 bzw. 32 aufweisen, so daß sie in einem einzigen Bearbeitungsvorgang geformt werden können, z. B. durch Ziehen. ·.·.■■.

Bei der in den F i g. 8 bis 12 und 14 gezeigten Ausführungsform sind Teile;38 der Kugelfläche des Kugelkörpers über einen Winkel <x von 60 bis 90° ausgeschnitten, um eine Zunge 42 zu bilden, die im wesentlichen in der Mitte zwischen den Abflachungen 14 liegt und sich über den weggeschnittenen Teil erstreckt, wobei die Außenfläche 43 der Zunge einen Teil der Kugelfläche des Kugelkörpers bildet. Die ausgeschnittenen Teile weisen konkave Flächen auf und flankieren die:Zunge 42.. Die ausgeschnittenen Teile sind so tief, daß der Durchmesser. X(F ig. 12), der aus der Summe der Längen des. Mindesthalbmessers an den ausgeschnittenen Teilen und des normalen Halbmessers zusammengesetzt ist, : etwas kleiner ist als der .Durchmesser Y (Fi g^:9) der Eintrittsöffnung in das Lagerauge 11.γ ;

Ein Kugelkörper dieser Ausbildung wird in das Lagerauge 11 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4 eingesetzt. Verschiedene Stadien während des Einsetzens sind in den Fig.9 bis 12 dargestellt. Ebenso: wie bei der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform . ergibt sich^: bei dem in Fig. 14 gezeigten Kugelkörper nur ein sehr geringer Verlust an Lagerfläche, und es ist sehr unwahrscheinlich, daß dieser Kugelkörper aus dem Lagerauge 11 herausfällt, wenn an den Lenkern kein Gerät befestigt ist. ·

Die F i g. 14 und 15 zeigen Kugelkörper der Kategorien 1 und 2, die für die Verwendung mit dem Lagerauge gemäß F i g. 8 bestimmt sind. Bei dem Kugelkörper der Kategorie 2 (Fig. 15) ist infolge der Größe der Bohrung 15 bei 46 ein bogenförmiger Teil des Materials weggeschnitten. Wie bereits erwähnt, kann dies unter gewissen Umständen unerwünscht sein. Zur Lösung dieses Problems kann das in den F i g. 16 und 13 gezeigte abgeänderte Lagerauge mit Kugelkörper verwendet werden. Die Anordnung ist ähnlich der unter Bezugnahme auf die F i g. 6 und 7 beschriebenen. Die Ausnehmungen auf den entgegengesetzten Seiten der Nut 44 sind mit 48 bezeichnet.

F ig. 17 zeigt eine Sicherung, die den Verlust von Kugelkörpern verhindert wenn die Kupplung nicht in Gebrauch ist. Der übliche Lenkerbolzen 55 ist am unteren Lenker 10 durch einen Karabinerbolzen 56 abnehmbar befestigt, so daß die Kette 57 durch den Kugelkörper 13 hindurchgezogen und an den unteren Lenker angehängt werden kann, wodurch verhindert wird, daß der Kugelkörper aus dem Lagerauge herausfällt und verlorengeht.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kugelgelenk, insbesondere für nach hinten gerichtete Anschlußlenker eines Schleppers, bei dem ein durchbohrter, teilkugeliger Körper in ein teilkugeliges Lagerauge des Lenkers so einsetzbar ist, daß die Achse der Bohrung rechtwinklig zur normalen Betriebsstellung gerichtet ist und bei dem Kugelkörper und Lagerauge auf ihren teilkugeligen Flächen Profilierungen aufweisen, die bei gegenseitigem Eingriff das Einsetzen des Kugelkörpers in das Lagerauge ermöglichen, wobei die Außenfläche der Profilierung des Kugelkörpers Teil der Kugelfläche des Kugelkörpers ist, gekennzeichnet durch nur eine einzige Stegprofilierung (22, 42) auf dem Kugelkörper (13) und eine einzige entsprechende Nut (24, 44) in der dem Anschlußlenker (10) zugewandten Umfangszone des Lagerauges (11).

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegprofilierung auf dem Kugelkörper (13) als Zunge (42) ausgebildet ist, die eine Ausnehmung (38) mit konkaver Fläche in im wesentlichen gleiche Hälften aufteilt.

3. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (44) zu einem waagerechten Durchmesser des Lagerauges (11) symmetrisch angeordnet ist.

4. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegprofilierung auf dem Kugelkörper (13) als Zunge (22) ausgebildet ist, die eine keilförmige Ausnehmung mit konvex gekrümmter Bodenfläche und einer zur Achse der Bohrung (15) des Kugelkörpers (13) parallelen und gleichgerichteten Radialfläche in im wesentlichen gleiche Hälften aufteilt.

5. Kugelgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (24) in Einsetzrichtung des Kugelkörpers (13) abnimmt.

6. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutgrund der Nut (44) eben ist und zur Achse des Lagerauges (11) parallel verläuft. .......

7. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite der Nut (24, 44) eine Winkelecke (28, 48) zum Durchlaß der Seiten des Kugelkörpers (13) ausgespart ist.