DE1827229U

DE1827229U - Kardangelenk.

Info

Publication number: DE1827229U
Application number: DEB42552U
Authority: DE
Inventors: Rolf Balkau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-09-09
Filing date: 1960-09-09
Publication date: 1961-02-23

Description

Rolf Balkau, Gehrden b. Hannover Kardangelenk Die Neuerung betrifft ein Kardangenk, welches bekanntlich aus zwei gabelförmigen Teilen besteht, die miteinander über Bolzen verbunden sind. Diese Bolzen werden mit dem jeweiligen Ende in den beiden Armen der Gabeln drehbar gelagert, wobei als Lagerung entweder Gleitlager oder aber Wälzlager ver.. endet werden. Bei derartigen Kardangelenken hat man bislang die unangenehme Erfahrung gemacht, daß deren Lager bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit die guten Laufeigenschaften verlieren und damit unbrauchbar werden.
Beim Ausbau dieser Lager konnte man lokale'überbeanspruchungen feststellen, welche ohne Zweifel die Ursache für die unverhältnismäßig kurze Laufzeit der Lager sind. Diese erhöhten Pressungen sind in aller Regel darauf zurückzuführen, dalgie Mittellinie des jeweiligen Bolzens mit derjenigen der in dem Arm der Gabel befindlichen Aufnahmebohrung nicht übereinstimmt, was auf eine Reihe von Gründen zurückzuführen ist. Hierzu zählt vor allem die Tatsache, daß infolge der Schwingungen der Werkzeugmaschinen eine genaue Bearbeitung der Bolzen nicht möglich ist. Grundsätzlich das gleiche gilt auch bezüglich der in den Armen der Gabel vorgesehenen Aufnahmebohrungen, deren Achsen selbst bei noch so großer Genauigkeit

während der Bearbeitung, keineswegs fluchtend liegen. Die

Ungenauigkeit der einzelnen Teile wirkt sich naturgemäß auch auf den Sitz der entsprechenden Lager aus, was zur Folge hat, daß die Lager in der Aufnahmebohrung mehr oder weniger verkantet zu liegen kommen. Gerade dieser Umstand führt aber zu lokalen Überbeanspruchungen der Lagerschalen bzw. Ualzkörper, die die Laufzeit zum Teil recht erheblich herabsetzen. Ganz abgesehen davon ergibt sich ein Verkanten der Lagerachsen des Kardangelenkes durch die auftretenden Dreh-und Biegemomente.
Der Neuerung liegt das Bestreben zugrunde, diesen Mangel in vollem Umfang abzuhelfen. Sie kennzeichnet sich durch Mittel, welche mit dem jeweiligen Bolzenende derart verbunden sind, daß der Bolzen bezüglich seiner Mittellage in geringem Maße ausschwenken kann. Durch diesen Lösungsgedanken wird jedwede Zwängung des Bolzens in der entsprechenden Aufnahmebohrung bzw. aufnahnebüchse vermieden, wodurch die sehr nachteilig empfundenen örtlich erhöhten Pressungen mit Sicherheit ausgeschaltet werden.
Dieser allgemeine Gedanke kann sich in den verschiedensten Ausführungsformen praktisch darstellen. Bei einer sehr zweckmäßigen praktischen Verwirklichungsform ist als Mittel ein Pendelnadellager gewählt, welches die Gewähr für eine, wenn auch nur geringe Verschwenkmöglichkeit des Bolzens in der Aufnahmebohrung und dgl. bietet. Diese zweckmäßige Ausführungsform kann in ihrer Wirkung noch dadurch erhöht werden, daß an der Stirnfläche des Bolzens ein gewölbter Einsatz angeordnet wird, welcher in einen entsprechend geformten Teil formschlüssig eingreift. Auf diese Weise wird nicht nur die Möglichkeit geschaffen, die auf den Bolzen übertragenen Axialkräfte aufzunehmen, vielmehr bildet der gewölbte Einsatz zusammen mit den entsprechenden Flächen des Pendelnadellagers eine Art Kugellager, welches sich in den dieses umgebenden gewölbten Flächen ineder Richtung geringfügig verdrehen kann. Diese Ausführungsform wird somit zwei wichtigen Forderungen, nämlich der zwängungsfreien Verschwenkbarkeit einerseits und der Möglichkeit der Aufnahme der Axialkräfte andererseits, in geradezu idealer Weise gerecht.
Dieser Gedanke kann noch dahingehend etwas abgewandelt werden, daß in der Stirnfläche des jeweiligen Bolzenendes

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eine Ausnehmung vorgesehen wird, in welcher ein Wälzkörper/,

z. B. in Form einer Kugel, gelagert ist, der zum Teil in

eine entsprechend ausgestaltete Aussparung einer die Lagerung des Bolzens aufnehmenden Büchse eingreift. Bei dieser Ausführungsform wird der Axialschub von dieser Kugel aufgenommen, welche die Verschwenkbarkeit des Bolzenendes fördert.
Der Axialschub kann jedoch auch durch ein elastisches Glied abgefangen werden, welches an der Stirnfläche des Pendelnadellagers vorgesehen ist. Infolge der Elastizität dieses Gliedes ist naturgemäß auch die Gewähr für eine zwängungsfreie Verschwenkbarkeit des Bolzenendes innerhalb der diesen aufnehmenden Teile gegeben.
Schließlich kennzeichnet sich eine weitere praktische Verwirklichungsform des allgemeinen Lösungsgedankens dadurch, daß das mit einem Nadellager ausgestattete Ende des jeweiligen Bolzens von einer, in einer Ausnehmung der Büchse eingeführten elastischen Masse umgeben wird. Diese Masse wird zweckmäßig eingespritzt und gewährleistet gleichermaßen eine geringe Verschwenkungsmöglichkeit des Bolzenendes.
Einige praktische Ausführungsbeispiele des Grundgedankens der Neuerung sind nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise: Fig. 1 eine stark schematisierte Ansicht eines an sich bekannten Kardangelenkes, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine erste Lagerungsmöglichkeit des Bolzenendes in dem einen Arm der Gabel des neuerungsgemäßen Kardangelenks, Fi. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine zweite Lagerungsmoglichkeit des Bolzenendes in dem einen Arm der Gabel des neuerungsgemäßen Kardangelenkes, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine dritte Lagerungsmöglichkeit des Bolzenendes in dem einen Arm der Gabel des neuerungsgemäßen Kardangelenkes, Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine vierte

Lagerungsmoglichkeit des Bolzenendes in dem

einen Arm der Gabel des neuerungsgemäßen Kardangelenkes. Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein an sich bekanntes Kardangelenk in sehr stark stilisierter Form. Man erkennt vor allem die einzelnen Bolzenenden, welche in entsprechenden Aufnahmebohrungen der jeweiligen Gabeln drehbar gelagert sind.
In Fig. 2 der Zeichnung ist mit 1 ein Arm der Gabel des Kardangelenkes gemäß der Neuerung bezeichnet, welcher eine zylindrische Büchse 2 aufnimmt. Mit 3 ist das Bolzenende bezeichnet, welches in der Büchse 2 über ein Pendelnadellager gelagert ist. Dieses Lager besteht in an sich bekannter Weise aus einzelnen, in einem Käfig drehbar gelagerten Nadeln 4, welche von einem Laufring 5 umgeben werden, dessen Außenfläche ballig ausgebildet ist. Dieser Laufring 5 ist in einem diesen umgebenden, entsprechend geformten weiteren Ring 6 gelagert. Durch die besondere Ausgestaltung des aus diesen Teilen bestehenden Pendelnadellagers besteht die Möglichkeit der Verschwenkung des Bolzendes 3 in beiden Richtungen aus der geometrischen Mittelebene heraus. Dadurch läuft dieses Lager völlig zwängungsfrei die unerwünschten lokalen Überbeanspruchungen desselben werden somit hierdurch einwand&'ei vermieden. Hit 7 ist ein gewölbter Einsatz bezeichnet, welcher in einem entsprechend geformten Teil satt aufliegt. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die auf das Bolzenende wirkenden axialen Kräfte aufzunehmen. Darüberhinaus bilden die Teile 5 bis 8 eine Art Kugelgelenk, welches die Forderung nach einer möglichst reibungsfreien Schwenkbewegung in geradezu idealer Weise erfüllt. In Fig. 3 sind die der Anordnung nach Fig. 2 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der Unterschied gegenüber der Ausbildung nach Fig. 2 besteht darin,-daß anstelle der Teile 7 und 8 ein Wälzkörper 9, beispielsweise in Form einer Kugel, vorgesehen ist. Dieser Teil 9 ist einerseits in einer Ausnehmung 3a des Bolzenendes 3, und andererseits in einer Ausnehmung 2a der Büchse 2 gelagert.
Der Zweck des Uälzkorpers 9 besteht nicht nur in der Aufnahme

der Axialkräfte, sondern darüberhinaus auch in der Verbesse-

rung der VerschYvenkbarkeit des Bolzenendes 3.

Die Anordnung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von denjenigen nach den Fig. 2 und 3 im wesentlichen lediglich dadurch, daß an der Stirnfläche des einen Laufringes 5 des Pendelnadellagers ein elastisches Glied 10 vorgesehen ist, welches sich gegen die Sohle der Büchse 2 abstützt. Dieses Teil 10 nimmt die Axialkräfte auf, welche auf das Bolzenende 3 einwirken. Infolge der Elastizität dieses Gliedes 10 ist auch die Gewähr für eine zwängungsfreie Verschwenkbarkeit des Bolzenendes 3 innerhalb der dieses aufnehmenden Teile gegeben. Zweckmäßig kann am äußersten 2ende des Bolzenendes 3 ein Kugellager 11 vorgesehen werden.

Claims

Die Ausgestaltungsform nach Fig. 5 der Zeichnung stellt eine besonders originelle praktische Verwirklichung des erfindungsgemäßen Lösungsgedankens dar. Hier wird das mit einem gewöhnlichen Nadellager 4 versehene Bolzenende 3 von einer in einer Ausnehmung 2b der Büchse 2 eingeführten elastischen Masse 12 umgeben. Diese Masse 12 kann in die Ausnehmung 2b beispielsweise eingespritzt werden und gestattet gleichermaßen eine geringe Verschwenkbarkeit des Bolzenende 3. Die Viskosität dieser Masse 12 ist so gehalten, daß die Bewegung der einzelnen Nadeln des Nadellagers 4 lediglich geringfügig gehemmt wird. Schutzansprüche 1. Kardangelenk, bestehend aus zwei gabelförmigen Teilen, welche über Gelenkbolzen miteinander in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch Mittel, welche mit dem jeweiligen Bolzenende (3) verbunden sind derart, daß der Bolzen bezüglich seiner Mittellage in geringem Maße ausschwenken kann.
2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel ein Pendelnadellager (4bis 6) vorgesehen ist.
3. Gelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche des jeweiligen Bolzenendes (3) ein gewölbter Einsatz (7) angeordnet ist, welcher in einen entsprechend geformten Teil (8) formschlüssig eingreift.
4. Gelenk nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine in der Stirnfläche des jeweiligen Bolzenendes (3) vorgesehene Ausnehmung (3a), in welcher ein Välzkörper (9) gelagert ist, der zum Teil in eine entsprechend geformte Aussparung (2a) einer die Lagerung des Bolzenendes (3) aufnehmenden Büchse (2) eingreift.
5. Gelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche des einen Ringes (5) des Pendelnadellagers (4 bis 6) ein elastisches Glied (10) vorgesehen ist.
6. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit eineu Nadellager (4) ausgestattete Ende (3) des jeweiligen Bolzens von einer, in einer Ausnehmung (2b) der Büchse (2) eingeführten elastischen Masse (12) umgeben ist.