DE1782559B2 - Kreuzgelenkwelle - Google Patents
KreuzgelenkwelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kreuzgelenkwelle nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Kreuzgelenkwelle mit einer Überiastsicherungs-Kupplung ist für den Anschluß der Antriebswelle einer Landmaschine an die Zapfwelle eines
Schleppers aus der US-PS 30 28 919 bekannt. Die Kupplung ist zwischen der Zapfwelle und der
Gelenkwelle eingeschaltet und hat ein topfförmiges Gehäuse mit einer als Hülse ausgebildeten Steckaufnahme, in welche das Ende der Zapfwelle drehfest eingreift.
Auf dieser Hülse ist das von der endseitigen Gabel der Gelenkwelle gebildete Kupplungsglied angeordnet. An
einem Befestigungsflansch dieses Kupplungsgliedes ist ein ringförmiger Ansatz für einen aufblasbaren
Schlauch verschraubt, welcher im Betrieb reibschlüssig an der innenwand des zylindrischen Gehäusemantels
anliegt und das von der Zapfwelle auf das Gehäuse gegebene Drehmoment auf die Gabel des Kreuzgelenkes überträgt. Diese pneumatische Rutschkupplung ist
demnach ein besonderes, zwischen Zapfwelle und Gelenkwelle eingeschaltenes Bauteil, dessen Massenträgheitskräfte sehr groß sind, weil sich das Kupplungsgehäuse radial erheblich über die Gabel der Gelenkwelle hinaus erstreckt. Infolge dieser Konstruktion werden
die ohnehin hohen Beanspruchungen der Gelenkwelle so verstärkt, daß ein wirksamer Schutz der Welle und
der Getriebeteile gegen Schaden durch Überlastung nicht gewährleistet ist. Die Kupplung kann vor allem
"> nicht die erheblichen Biegebeanspruchungen aufnehmen, welche infolge der ständigen Lageänderungen der
Gelenkwelle auftreten, die die fortwährend wechselnden Höhen- und Seitendifferenzen zwischen Schlepper
und Landmaschine überbrücken muß.
in Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Kreuzgelenkwelle der genannten Art so auszubilden, daß eine formschlüssig wirkende Überiastsicherungs-Kupplung einen integrierten Bauteil der Kreuzgelenkwelle ohne festigkeii5mäßige Beeinträchtigung des
ι > Kreuzgelenkes bildet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung nach kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst.
ΛΙ Überiastsicherungs-Kupplung baulich mit der Gelenkwelle so vereinigt, daß beide ein einheitliches Bauteil
bilden, in welches die anzuschließende Welle lediglich eingesteckt zu werden braucht. Der einstückig mit dem
einen Kupplungsglied ausgebildete Steckzapfen der
>~> Kupplung ergibt zusammen mit dem anderen Kupplungsglied eine Verbindung, die erhebliche Biegemomente aufnehmen kann. Außerdem wird eine zusätzliche Versteifung der Kupplungsglieder erreicht, weil die
Kupplung zur Übertragung des Drehmomentes als
Ό Scherbolzen-Flanschkupplung ausgebildet ist, wobei
einer der beiden radialen Flansche ein Teilstück der
Gabel des Kreuzgelenkes ist. Die von der Schräglage der Gelenkwelle verursachten Momente können darum
auch an der Flanschverbindung aufgenommen werden,
r> deren Ausbildung darüber hinaus die Übertragung des
Drehmomentes ermöglicht, ohne daß die formschlüssige Verbindung mit einer Verschwächung der Kupplungsglieder erkauft werden müßte. Infolge der axial
formschlüssigen Verbindung zwischen dem Steckzapfen
und dem ihn umschließenden Kupplungsglied ist nach
einer zum Bruch der Scherbolzen führenden Überlastung sichergestellt, daß sich die Gelenkwelle nicht von
der angeschlossenen Welle löst, aber trotzdem auch beim weiteren Antrieb dieser Welle keine Schäden
4~> auftreten, weil die aneinander abgestützten Kupplungsglieder mittels der Rollkörper gegeneinander frei
drehbar sind.
Es ist an sich bekannt, die Verbindung zwischen dem Kreuzgelenk einer Gelenkwelle und der von ihr
so angetriebenen Welle mittels eines Scherbolzens gegen
Überlastung zu sichern (US-PS 26 78 550). Bei dieser Gelenkwelle bildet die Gabel eine buchsenförmigc
Aufnahme für die Abtriebswelle, und der Scherbolzen ist so angeordnet, daß er die Gabelbuchse und das in ihr
v> befindliche Wellenende radial durchsetzt. Hierdurch
wird aber das Kreuzgelenk festigkeitsmäßig so sehr verschwächt, daß eine solche Konstruktion nicht für
Gelenkwellen geeignet ist, die zur Verbindung zwischen einer Schleppzapfwelle und der Antriebswelle einer
M) Landmaschine eingesetzt werden sollen. Die im
Schlepperbetrieb auftretenden erheblichen Biegemomente und in ihrer Stärke wechselnden Drehmomente
können von einer solchen Steckverbindung zwischen Gelenkgabel und angetriebener Welle nicht aufgenom-
h> men bzw. übertragen werden, zumal das Drehmoment
ausschließlich über den Scherbolzen direkt auf die angetriebene Welle übertragen wird.
Scherbolzen-Flanschkupplungen sind im Maschinen-
bau allgemein bekannt (DE-GMS 18 37 372) und auch für Nebenantriebe an Kraftfahrzeuen bereits verwendet
worden (DE-AS 10 90 975). Solche Scherbolzen-Flanschkupplungen sind jedoch bisher nur in der
Antriebsverbindung zwischen zwei lageunveränderlich gegeneinander angeordneten Maschinenteilen verwendet
worden, so daß hiermit nicht die speziellen Vorteile erreicht wurden, wie sie mit der erfindungsgemäßen
Anordnung einer Scherbolzcn-Flanschkupplung als integrierender Bestandteil der Kreuzgelenke einer
Gelenkwelle erzielt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreuzgelenkwelle wird im folgenden im Zusammenhang
mit einer Landmaschine erläutert, die an einen Schlepper angeschlossen ist.
Es zeigt
Fig. 1 eine mit der Hebevorrichtung eines Schleppers
verbundene Landmaschine schematisch in Draufsicht,
Fig. 2 das an die Zapfwelle des Schleppers angeschlossene Kreuzgelenk einer Gelenkwelle mit
Überlastsicherungs-Kupplung.
Die in Fig. 1 dargestellte Landmaschine ist ein Kultivator, der einen quer zur Fahrtrichtung liegenden
Tragbalken 1 mit schrägsiehenden Seitenplatten 2 und 3
aufweist, in denen eine Welle 4 gelagert ist. Die Welle und die zugehörigen Werkzeuge sind von einer Haube 5
abgedeckt. Etwa mittig am Tragbalken I ist ein Zahnradgetriebe 6 abgestützt, dessen Antriebswelle 7
über ein Getriebe 8 die Werkzeugwelle 4 antreibt. Das Zahnradgetriebe 6 enthält ein Kegelradgetriebe 9, II,
11/4 mit einer quer zur Welle 7 liegenden Welle 10, die von einer zu ihr parallelen Welle 12/4 über ein
Wechselgetriebe 13 angetrieben wird, welches mit einem Bügel 14 am Maschinengestell befestigt ist. Die
Maschine ist mit der Dreipunkt-Hebevorrichtung eines Schleppers 17 gekuppelt, dessen Zapfwelle 16 die
Antriebswelle 124 über eine Kreuzgelcnkwelle 123
>■>
antreibt, deren dem Schlepper zugekehrtes Gelenk eine Überlastsicherungs-Kupplung 18 aufweist, mit der die
Kreuzgelenkwelle an die Schlepperzapfwelle 16 ange schlossen ist. Die Kupplung 18 dient zum Schutz von
Maschinenteilen gegen Überlastung des Antriebs, wie sie beispielsweise auftreten kann, wenn die angetriebenen
Bodenbearbeitungswerkzeuge auf Steine auftreffen.
Fig. 2 zeigt, teilweise im Schnitt, die Ausbildung der
Kupplung 18, deren eines Kupplungsglied von der Gabel 12 des Kreuzgelenkes der Gelenkwelle 12S
gebildet ist. Das andere Kupplungsglied 15 der Überlastsicherungs-Kupplung hat eine Aufnahmeöffnung
15' für das genutete Ende der Zapfwelle 16. Ein mit dem Kupplungsglied 12 einstückig ausgebildeter Steckzapfen
12' ist koaxial zu der Aufnahmeöffnung 15' in das Kupplungsglied 15 eingesetzt. Die beiden Kupplungsglieder 12 und 15 haben je einen radialen Flansch 18O
und sind an diesen aneinanderliegencien Flanschen formschlüssig mittels Scherbolzen 19 verbunden, welche
die beiden Flansche durchsetzen und in gleichen Abständen voneinander angeordi:-..« sind. Außerdem
sind die beiden Kupplungsglieder IZ und 15 axial formschlüssig derart miteinander verbunden, daß sie
nach Abscheren der Bolzen 19 axial unverschieblich gehalten, aber gegeneinander frei drehbar sind. Zu
diesen? Zweck hat der Steckzapfen 12' eine Umfangsnut 34, in die kugelförmige Rollkörper 35 eingreifen, welche
den Steckzapfen mit der Wandung des Kupplungsgliedes 15 drehbar und axial formschlüssig verbinden. In die
Umfangsnut 34 mündet eine die Wandung des Kupplungsgliedes 15 durchsetzende Bohrung 33. die
zum Einsetzen der Kugeln 35 dient. Es können auch mehrere derartiger Bohrungen 33 vorgesehen sein.
Die Bohrung 33 ist mittels eines als Schraube ausgebildeten Verschlußkörpers 36 verschlossen, der
zum Schutz gegen das Eindringen von Schmutz in die Bohrung dient. Zweckmäßig sind die Kugeln 35 als
Kugelkranz angeordnet, so daß sie eine ringförmige gegenseitige Abstützung der Kupplungsglieder 12 und
15 bilden.
Claims (4)
1. Kreuzgelenkwelle zum Anschluß der Antriebswelle einer Landmaschine an die Zapfwelle eines
Schleppers, mit einer Überiastsicherungs-Kupplung, deren eines Kupplungsglied von der endseitigen
Gabel eines der Wellengelenke gebildet ist und trennbar mit dem anderen, dem Gelenk vorgeschalteten Kupplungsglied verbunden ist, das eine
Aufnahmeöffnung zur formschlüssigen Verbindung mit der anzuschließenden Welle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung des Gelenkes ein Steckzapfen (12') der
Kupplung (18) angeordnet ist, der mit dem einen Kupplungsglied (12) einstückig ausgebildet und in
das andere Kupplungsglied (15) passend und koaxial zu der Aufnahmeöffnung (15') für die anzuschließende Welle (16) eingesetzt ist, daß die Kupplung (18)
zur Übertragung des Drehmomentes als Scherbolzen-FlausdikuppIung derart ausgebildet ist, daß der
eine der beiden radialen Flansche (i8D) ein Teilstück
der das eine Kupplungsglied (12) bildenden Gabel ist, und daß die beiden Kupplungsglieder (12 und 15)
axial formschlüssig mittels kranzförmig angeordneten Rollkörpern (35) verbunden sind, die in eine
Umfangsnut (34) des Steckzzpfens (12') eingreifen.
Z Kreuzgelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Umfangsnut (34) des Steckzapfens (12') mindestens eine zum Einsetzen
der Rollkörper (35) dienende Bohrung (33) mündet, welche das den Steckzapfen (12') umschließende
Kupplungsglied (lSJJ.urchse'Tt.
3. Kreuzgelenkwelk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (33) ein
Verschlußkörper (36) lösbar eingesetzt ist.
4. Kreuzgelenkwelle nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper
(35) Kugeln sind.
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IT1069344B (it) * | 1976-12-20 | 1985-03-25 | Bondioli Edi | Limitatore di coppia per trasmissioni di forza sviluppato per sostituire una forcella di un giunto snodato |
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1967
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Legal Events
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---|---|---|---|
8235 | Patent refused |