DE19611176C1 - Bipode-Gelenk - Google Patents
Bipode-GelenkInfo
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- DE19611176C1 DE19611176C1 DE19611176A DE19611176A DE19611176C1 DE 19611176 C1 DE19611176 C1 DE 19611176C1 DE 19611176 A DE19611176 A DE 19611176A DE 19611176 A DE19611176 A DE 19611176A DE 19611176 C1 DE19611176 C1 DE 19611176C1
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D3/2052—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having two pins
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- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
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- Y10S464/905—Torque transmitted via radially extending pin
Description
Die Erfindung betrifft ein Bipode-Gelenk mit einem ersten Ge
lenkteil, das eine erste Längsachse aufweist und zwei rechtwink
lig zur ersten Längsachse verlaufende Zapfen besitzt, deren
Zapfenachsen in einer Ebene liegen, welche die erste Längsachse
enthält, auf denen Rollen gelagert sind,- mit einem zweiten Ge
lenkteil, das eine zweite Längsachse besitzt und einen zentralen
Hohlraum, in dem das erste Gelenkteil aufgenommen ist, aufweist,
wobei das erste Gelenkteil mit ersten Anschlußmitteln und das
zweite Gelenkteil mit zweiten Anschlußmitteln versehen sind, mit
Bahnen, die durch zueinander und zur zweiten Längsachse paralle
le, ebene Laufflächen dargestellt sind, zur Abstützung der Rol
len mit ihren zylindrischen Außenflächen dienen und Teil der Be
randung von zwei Durchbrüchen zwischen der Außenfläche des zwei
ten Gelenkteiles und dessen Hohlraum sind, wobei ferner die
Durchbrüche in Richtung der zweiten Längsachse ausgehend von den
ebenen Laufflächen beidseitig durch aufeinanderzu verlaufende
Wandflächen begrenzt sind.
Ein solches Bipode-Gelenk ist in dem DE-GM 18 38 944 beschrieben.
Bei einer ersten Ausführungsform weist das zweite Gelenkteil
einen rohrförmigen Abschnitt auf, in welchem die Durchbrüche an
geordnet sind. Die Zentrierung der beiden Gelenkteile zueinander
erfolgt dadurch, daß das erste Gelenkteil eine kugelige Fläche
besitzt, mit der es in einer zylindrischen Bohrung des zweiten
Gelenkteiles aufgenommen ist. Um eine Montage zu ermöglichen,
sind die Zapfen als Bestandteil eines durch eine Querbohrung des
ersten Gelenkkörpers hindurchgesteckten separaten Bolzen gebil
det. Bei der zweiten Ausführungsform weist das zweite Gelenkteil
zwei Arme auf, die die Durchbrüche enthalten. Die Zapfen sind an
das erste Gelenkteil angeformt. Ferner ist ein Kugelzapfen ange
formt, der zur Zentrierung in einen dem zweiten Gelenkteil ange
formten Büchsenabschnitt zur Zentrierung eingreift.
Das DE-GM 4 30 662 beschreibt ein Bipode-Gelenk mit einem ersten
Gelenkteil, das einen Bolzen aufweist, der zwei Zapfen bildet,
auf denen jeweils zwei zylindrische Rollen gleichen Durchmessers
drehbar gelagert sind. Das zweite Gelenkteil weist zwei Längs
schlitze auf, deren gegenüberliegende Flächen Laufflächen bil
den, wobei jedoch jeweils eine zur Drehmomentübertragung in der
einen und die andere zur Drehmomentübertragung in der anderen
Richtung dient und dazu die eine mit der radial äußeren und die
andere mit der radial inneren Rolle zusammenarbeitet.
Im Buch von F. Schmelz, H.-Ch. Graf von Seherr-Thoss und E.
Aucktor "Gelenke und Gelenkwellen", Konstruktionsbücher, Band
36, herausgegeben von Professor Dr.-Ing. G. Pahl, Springer-Ver
lag 1988, Seite 152, Bild 4.35, ist ein Bipode-Gelenk darge
stellt, bei dem die Rollen eine kugelige Oberfläche aufweisen,
deren Durchmesser auf der Zapfenachse zentriert ist. Die Bahnen
sind entsprechend als Zylinder gestaltet. Zur Abstützung in
Richtung der Zapfenachse an dem zweiten Gelenkteil sind den
Zapfen Gleitsteine zugeordnet, die auf ihrer Außenfläche kugelig
gestaltet und mit einem Zapfen in Bohrungen in den Stirnflächen
der Zapfen eingesteckt sind. Das zweite Gelenkteil ist an einer
Stirnseite offen, so daß das erste Gelenkteil mit den Zapfen und
den darauf sitzenden Rollen und Gleitsteinen von dieser Stirn
seite her in das zweite Gelenkteil eingeschoben werden kann.
Eine solche Bauweise führt zu einem relativ großen Durchmesser
in Bezug auf das damit zu übertragende Drehmoment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bipode-Gelenk zu
schaffen, daß eine hohe Drehmomentkapazität aufweist und dabei
einen geringen Rotationskreis ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem
Zapfen zwei Rollen, nämlich eine erste Rolle und eine zweite
Rolle zugeordnet sind, welche im Durchmesser unterschiedliche
zylindrische Außenflächen aufweisen und an entsprechenden ersten
und zweiten ebenen Laufflächen abgestützt sind und wobei die
zweite Rolle zusätzlich an ihrer von der ersten Längsachse ent
fernten Stirnfläche eine Kugelzone besitzt, daß die zweiten Rol
len mit ihren Kugelzonen an Abstützmitteln, die dem zweiten
Gelenkteil zugeordnet sind, geführt sind und daß das zweite Ge
lenkteil ausgehend von seiner Stirnfläche, zu der der Hohlraum
offen ist, korrespondierend zu mindestens einem der beiden
Durchbrüche eine Ausnehmung aufweist, die von der Stirnfläche
bis zum Durchbruch reicht.
Die Durchbrüche reduzieren die Festigkeit des zweiten Gelenk
teiles nur wenig, so daß die Drehmomentübertragungskapazität
nicht nachteilig beeinflußt wird. Die Ausnehmungen erlauben eine
Montage des ersten Gelenkteiles mit den Zapfen, indem die Aus
nehmungen dazu genutzt werden, daß sie die Zapfen bei fort
schreitender Einführung des ersten Gelenkteiles aufnehmen. Bei
der Montage kann der zuerst eingefädelte Zapfen durch einen
Durchbruch nach außen aus dem zweiten Gelenkteil herausragen, um
den zweiten Zapfen in den zweiten Durchbruch einfädeln zu kön
nen. Darüber hinaus ergibt sich im Verhältnis zu Kreuzgelenken
der Vorteil, daß nur zwei Lagerungen erforderlich sind und ins
gesamt größere Zapfendurchmesser erzielt werden können, so daß
auch gegenüber Kreuzgelenken bei gleichem Rotationsdurchmesser
ein höheres Drehmoment übertragen werden kann. Auch lassen sich
die erforderlichen Abwinklungen verwirklichen, wie sie bei
spielsweise für Gelenke, die bei Walzwerken zum Einsatz kommen,
gefordert sind. Dort sind nur relativ geringe Winkelabweichungen
auszugleichen. Es ist jedoch eine kompakte Bauweise und die
Übertragung von hohen Drehmomenten gefordert. Dies wird durch
Bipode-Gelenke nach der Erfindung in besonderer Weise gewähr
leistet. Dadurch, daß jedem Zapfen zwei Rollen, nämlich eine
erste Rolle und eine zweite Rolle zugeordnet sind, welche im
Durchmesser unterschiedliche zylindrische Außenflächen aufwei
sen, wird eine besonders hohe Drehmomentkapazität erreicht. Des
weiteren ist von Vorteil, daß der Reibungsanteil bei der Abwink
lung noch verringert wird, da die beiden Rollen unabhängig von
einander drehen können. Insgesamt wird eine kompakte Bauweise
erzielt. Es kann eine erhebliche Zapfenlänge zur Drehmomentüber
tragung genutzt werden. Die im Durchmesser gestufte Gestaltung
gewährleistet darüber hinaus, daß eine Montierbarkeit auch bei
einer kompakten Ausführung des zweiten Gelenkteiles gegeben ist,
da das erste Gelenkteil mit den Zapfen mit dem kleineren Durch
messer zunächst eingefädelt werden kann, ehe der im Durchmesser
größere Bereich folgt. Ferner ist es dabei möglich, daß die
zweite Rolle auf dem Zapfen montiert ist und nur die im Durch
messer kleinere Rolle nachträglich von außen durch den Durch
bruch auf den Zapfen aufgeschoben wird.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abstütz
mittel durch Stützflächen dargestellt sind, die im Bereich der
Durchbrüche zur zweiten Längsachse hin und im Anschluß an die
ersten ebenen Laufflächen angeordnet und als Zylinderteilflächen
gestaltet sind, wobei deren Zylinderachse auf der zweiten Längs
achse zentriert ist und der Radius der Stützflächen dem der Ku
gelzone der zweiten Rolle entspricht und/oder durch Anlageflä
chen dargestellt sind, welche in Richtung der zweiten Längsachse
seitlich der Kugelzonen angeordnet sind.
Dabei ist es möglich, das Gelenk als Schiebegelenk oder aber als
Festgelenk zu gestalten. Da bei Gelenken, die beispielsweise für
den Einsatz in Walzwerken gedacht sind, zwischen den Gelenken
zusätzlich ein Schiebeelement vorgesehen ist, ist es hierfür
zweckmäßig, das Bipode-Gelenk als Festgelenk zu gestalten. Zu
mindest die Anlagefläche, die die Bewegung der Rollen des ersten
Gelenkteiles in Richtung der Stirnfläche des zweiten Gelenk
teiles, von der der Hohlraum ausgeht, begrenzt, ist einem Ring
zugeordnet. Vorzugsweise ist auch die zweite Anlagefläche einem
Ring zugehörig. Dabei können die Anlageflächen so angeordnet
sein, daß eine begrenzte axiale Verstellung oder aber nur eine
Winkelbewegung möglich ist. Dabei übernimmt ferner die Kugelzone
die Zentrierung in radialer Richtung. Bei Ausbildung des Bipode-Gelenkes
als Festgelenk kann die Zentrierfunktion und die Auf
nahme der Axialkräfte günstig von den Ringen geleistet werden.
Da Flächen zur Aufnahme der Lasten zur Verfügung stehen, verrin
gern sich die Flächenpressungen. Für die Ausbildung als Schiebe
gelenk ist zusätzlich vorgesehen, daß die Durchbrüche zur zwei
ten Längsachse hin im Anschluß an die ersten ebenen Laufflächen
als Zylinderteilflächen gestaltete Stützflächen aufweisen, deren
Zylinderachse auf der zweiten Längsachse zentriert ist und des
sen Radius dem der Kugelzone der zweiten Rolle entspricht.
Für eine bevorzugte Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Ring
bzw. die Ringe in einer Eindrehung des zweiten Gelenkteiles oder
in einem Haltering aufgenommen sind, der am zweiten Gelenkteil
festgelegt ist.
Ferner ist vorgeschlagen, daß das zweite Gelenkteil eine von
seiner Stirnfläche, zu der der Hohlraum offen ist, ausgehende
Sitzfläche aufweist, welche zur Aufnahme eines Ringes oder
Halteringes dient, und diese durch ein Sicherungselement gegen
axiale Verlagerung in Richtung der Stirnfläche gehalten sind.
Zur Bewegungsbegrenzung im Sinne der Verkürzung bzw. zur Festle
gung des ersten Gelenkteiles zum zweiten Gelenkteil ist auf der
dem ersten Ring abgewandten Seite an dem zweiten Gelenkteil an
dem der Stirnfläche entfernten Ende des Hohlraumes eine Ein
drehung vorgesehen. Diese dient für die Aufnahme eines zweiten
Ringes, der eine Hohlkugelzone als Anlagefläche für die Kugelzo
ne der zweiten Rolle aufweist.
Um eine möglichst kurzbauende Einheit zu erzielen, ist ferner
vorgesehen, daß die Länge der ersten und zweiten Laufflächen
nach dem aus der maximalen Abwinklung des ersten Gelenkteiles
zum zweiten Gelenkteil resultierenden axialen Verstellweg bemes
sen ist und daß das erste Gelenkteil zum zweiten Gelenkteil
durch die Anlageflächen der Abstützmittel an einer axialen Ver
stellung zueinander gehindert sind. Die anderen Wandungsbereiche
der Durchbrüche können freigestellt sein. Dies hat den Vorteil,
daß nur relativ kurze Flächen zu bearbeiten bzw. zu härten sind.
Um das zweite Gelenkteil dicht abzuschließen, ist ferner eine
Hülse vorgesehen, die auf die Außenfläche des zweiten Gelenk
teiles von der Stirnfläche her aufgeschoben ist. Diese deckt die
Durchbrüche ab. Da die Hülse keine Kräfte zu übernehmen hat,
kann sie als relativ dünnwandiges Rohr gestaltet sein.
Ein bevorzugtes Beispiel der Erfindung und die Montage des er
sten Gelenkteiles mit dem zweiten Gelenkteil sind in der Zeich
nung schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Gelenkes, halb in
Ansicht, halb geschnitten,
Fig. 2 einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht zur Fig. 1, halb in An
sicht, halb geschnitten,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Lagerung
entsprechend Fig. 1 im Schnitt,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein zweites Gelenk
teil mit einem in Strichpunktlinien darge
stellten ersten Gelenkteil bei der Einfäde
lung in das zweite Gelenkteil,
Fig. 6 einen Schnitt VI-VI gemäß Fig. 5 und
Fig. 7 eine Draufsicht zu Fig. 5, jedoch nur auf
den Bereich des zweiten Gelenkteiles, das
den Durchbruch aufweist.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Bipode-Gelenk ist als
Festgelenk gestaltet. Dies bedeutet, daß seine beiden Gelenk
teile nur Winkelbewegungen zueinander ausführen können.
Das erste Gelenkteil 1 besitzt eine erste Längsachse 2. Am er
sten Gelenkteil 1 sind Zapfen 3 angeordnet. Diese verlaufen in
einer Ebene, welche die erste Längsachse 2 enthält, rechtwinklig
zur ersten Längsachse 2. Die beiden Zapfen 3 weisen eine gemein
same Zapfenachse 6 auf.
Die beiden Zapfen 3 weisen ferner im Durchmesser gestufte zylin
drische Lagerflächen 4, 5 auf. Die erste Lagerfläche 4, die von
der Stirnfläche der Zapfen 3 ausgeht, ist mit einem Durchmesser
versehen, der kleiner ist, als der der in Richtung auf die erste
Längsachse 2 anschließenden Lagerfläche 5. Auf die erste Lager
fläche 4 ist eine erste Rolle 7 aufgesetzt. Dabei ist die erste
Rolle 7 über Wälzkörper 14, die im Ringspalt zwischen ihrer Boh
rung 12 und der zylindrischen Außenfläche 4 des Zapfens 3 an
geordnet sind, auf diesem drehbar gelagert. Die erste Rolle 7
überdeckt teilweise die Stirnfläche einer zweiten Rolle 8, die
auf der im Durchmesser größeren Lagerfläche 5 unter Zwischen
schaltung von Wälzkörpern 15, die im Ringspalt zwischen der
Bohrung 13 und der Lagerfläche 5 angeordnet sind, gelagert ist.
Die zweite Rolle 8 stützt sich mit ihrer der Längsachse 2 nahen
Stirnfläche gegen eine Abstützfläche 16 des ersten Gelenkteiles
1 entweder unmittelbar oder, wie dargestellt, unter Zwischen
schaltung eines Lagers ab. Die Baueinheit aus den beiden Rollen
7, 8 ist dadurch gehalten, daß eine Sicherungsscheibe 17 zumin
dest zum Teil die freie Stirnfläche der ersten Rolle 7 überdeckt
und zum Zapfen 3 durch einen ersten Sicherungsring 18 und ein
zweiter der ersten Rolle 7 radial innen zugeordneter weiterer
Sicherungsring gegen die Wälzkörper 15 unter Zwischenschaltung
einer Scheibe anliegt. Die erste Rolle 7 besitzt eine zylindri
sche Außenfläche 9 mit einem Durchmesser, der kleiner ist, als
der der zylindrischen Außenfläche 10 der zweiten Rolle 8. An
ihrer zur ersten Rolle 7 hinweisenden Stirnfläche ist die zweite
Rolle 8 mit einer Kugelzone 11 versehen. Der Radius der Kugelzo
ne 11 ist auf der ersten Längsachse 2 des ersten Gelenkteiles 1
zentriert. Ferner weist das erste Gelenkteil 1 einen Anschluß
zapfen 19 mit einer Verzahnung 20 auf, die parallel zur ersten
Längsachse 2 verläuft. Mit dieser ist der Anschlußzapfen 19 in
einer Verzahnung 22 einer Schiebehülse 21 aufgenommen. Am ande
ren Ende der Schiebehülse 21 kann beispielsweise ein weiteres,
der Erfindung entsprechendes Bipode-Gelenk angeordnet sein. Das
zweite Gelenkteil 23 besitzt eine zweite Längsachse 26. Ausge
hend von der Stirnfläche 25 ist ein Hohlraum 24 angeordnet, der
sich über eine bestimmte Länge entlang der zweiten Längsachse 26
erstreckt. In der zwischen der Außenfläche 31 des zweiten Ge
lenkteiles 23 und dem Hohlraum 24 bestehenden Wandung sind zwei
diametral gegenüberliegende Durchbrüche 27 vorhanden. Die Durch
brüche 27 weisen mittig bezüglich ihrer Erstreckung entlang der
zweiten Längsachse 26 erste ebene Laufflächen 28, 28′ auf, die
parallel zueinander und parallel zur zweiten Längsachse 26 ver
laufen. Diese führen die Außenfläche 9 der ersten Rolle 7. Nach
innen in Richtung auf die zweite Längsachse 26 zu schließt sich
an die ersten Laufflächen 28, 28′ jeweils eine Stützfläche 30,
30′ an. Die Stützflächen 30, 30′ sind als Teilzylinderflächen
gestaltet, wobei die Achse des Zylinders auf der zweiten Längs
achse 26 zentriert ist. Der Radius des Zylinders entspricht dem
Radius der Kugelzone 11. An die beiden Stützflächen 30, 30′
schließt sich in Richtung auf die zweite Längsachse 26 des zwei
ten Gelenkteiles 23 jeweils eine zweite Lauffläche 29, 29′ an.
Die beiden zweiten Laufflächen 29, 29′ sind als ebene Flächen
gestaltet und verlaufen parallel zueinander und parallel zu der
zweiten Längsachse 26 und damit auch parallel zu den beiden
Laufflächen 28, 28′. Sie haben jedoch entsprechend dem größeren
Durchmesser der Außenfläche 10 der zweiten Rolle 8 einen größe
ren Abstand voneinander, da sie die zweiten Rolle 8 führen. Die
zweite Rolle 8 stützt sich mit ihrer Kugelzone 11 an den beiden
Stützflächen 30, 30′ ab, und die beiden dem ersten Gelenkteil 1
zugeordneten zweiten Rollen 8 zentrieren somit über die Kugelzo
nen 11 das erste Gelenkteil 1 zum zweiten Gelenkteil 23 in ra
dialer Richtung. Ferner ist zur Führung bzw. Festlegung des
ersten Gelenkteiles 1 zum zweiten Gelenkteil 23 in axialer Rich
tung ebenfalls die Nutzung der Kugelzonen 11 der beiden zweiten
Rollen 8 vorgesehen. Hierzu ist auf der der Stirnfläche 25, von
der der Hohlraum 24 ausgeht, nahen Seite ein Ring 34 angeordnet,
der eine als Hohlkugelzone gestaltete Anlagefläche 35 besitzt.
Diese Anlagefläche 35 weist einen Kugelradius auf, der dem der
Kugelzone 11 der zweiten Rollen 8 entspricht und auf der zweiten
Längsachse 26 zentriert ist. Der Ring 34 ist in einem Haltering
37 aufgenommen. Dieser weist dazu eine Eindrehung auf. Der Hal
tering 37 ist wiederum an einer Sitzfläche 39 des zweiten Gelenk
körpers 23 nahe zur Stirnfläche 25 geführt und gegen axiale
Verlagerung in Richtung auf die Stirnfläche 25 durch einen Si
cherungsring 38, der in eine entsprechende Nut in der Innenflä
che des zweiten Gelenkteiles 23 in Eingriff ist, gesichert. An
der anderen, d. h. der gegenüberliegenden Seite, ist ein weiterer
Ring 34 mit einer Anlagefläche 35 in Form einer Hohlkugelzone
vorgesehen. Dieser ist in einer Eindrehung 36 des zweiten Ge
lenkteiles 23 am Ende des Hohlraumes 24 aufgenommen. Die Lager
des Zentrums der Anlagefläche 35 dieses Ringes auf der zweiten
Längsachse 26 entspricht dem des ersten Ringes 34, der nahe der
Stirnfläche 25 angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß das
erste Gelenkteil 1 zum zweiten Gelenkteil 23 nur Winkelbewegun
gen ausführen kann. Die Winkelbewegungen in der Zeichenebene
führen zu einer Verstellung der beiden Rollen 7, 8 an den Lauf
flächen 28, 28′ bzw. 29, 29′ und den Stützflächen 30, 30′. Beim
Festgelenk reicht die Zentrierung an der Anlagefläche 35 der
Ringe 34. Es kann gegebenenfalls auf die Stützflächen 30, 30′,
die eine aufwendige Bearbeitung erfordern, verzichtet werden.
Die Länge dieser Flächen ist, wenn sie vorhanden sind, auf die
Länge beschränkt, die aus der maximalen Abwinklung resultiert.
Die daneben liegenden Bereiche, d. h. Wandflächen 33 und 33′ der
Durchbrüche 27, sind freigestellt, so daß in diesen Bereichen
kein Kontakt mit den Rollen 7, 8 gegeben ist. Aus Fig. 1 ist
ferner eine der Ausnehmungen 32, ausgehend von der Stirnfläche
25, zu sehen. Ferner ist hieraus auch erkennbar, wie groß die
durch die Ausnehmung 32 gebildete Vertiefung im Bereich zu dem
Durchbruch 27 hin ist. Die Außenkontur des Halteringes 37 bzw.
der entsprechenden Sitzfläche 39 stellt den im Verhältnis zur
zweiten Längsachse 26 im Bereich außerhalb der Ausnehmungen
vorhandenen Durchtrittsquerschnitt dar. Der darüber befindliche
Freiraum kann zusätzlich genutzt werden, um das erste Gelenkteil
1 einzufädeln.
Des weiteren ist aus Fig. 1 erkenntlich, daß das zweite Gelenk
teil 23 mit einer Kupplungsmuffe 44 versehen ist. Diese dient
beispielsweise zur Verbindung mit einem zu treibenden oder trei
benden Bauteil.
Ferner ist dem zweiten Gelenkteil 23 ein Dichtelement 41 mit
einer kugeligen Außenfläche zugeordnet. An dieser liegt eine
Kappe 42, die dem ersten Gelenkteil 1 zugeordnet ist, mit einer
Hohlkugelfläche an. Die Kappe 42 trägt ein Schutzrohr 43, das
die Hülse 21 bei deren Verstellbewegung überdeckt und abdichtet.
Die Gestaltung und das Einfädeln des ersten Gelenkteiles 1 ist
aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich. Danach wird das erste Ge
lenkteil 1 mit den auf den Zapfen 3 bereits montierten zweiten
Rollen 8 zunächst mit den oberen Zapfen 3 durch entsprechende
Schrägstellung des ersten Gelenkteiles 1 mit seiner ersten
Längsachse 2 zum zweiten Gelenkteil 23 mit seiner Längsachse 26
von der Stirnseite 25 in den oberen Durchbruch 27 eingeführt.
Dabei passiert der obere Zapfen 3 die obere Ausnehmung 32, deren
Verlauf näher aus dem Schnitt gemäß Fig. 5 hinsichtlich seiner
Umfangserstreckung ersichtlich ist. Ist die in Fig. 4 darge
stellte Postition erreicht, hat auch der untere Zapfen 3 mit der
darauf montierten zweiten Rolle 8 den wesentlichen Teil der Aus
nehmung 32 passiert und nach weiterem Anheben des ersten Gelenk
teiles im Verhältnis zu der Position gemäß Fig. 4 nach oben und
durch ein Schwenken im rechtsschwenkenden Sinne kann der zweite
Zapfen 3 in den unteren Durchbruch 27 gelangen. Anschließend
werden die ersten Rollen 7 von außen durch die Durchbrüche 27
hindurch auf die Zapfen 3 mit den bereits montierten Wälzkörpern
aufgeschoben. Anschließend erfolgt das Festlegen über die dazu
vorgesehenen Sicherungsmittel. Schließlich wird die Hülse 40 zur
Abdeckung der Durchbrüche über das zweite Gelenkteil 23 von der
Stirnseite 25 her aufgeschoben.
Aus Fig. 7 ist nochmals die Gestaltung eines Durchbruches 27
ersichtlich. Es ist erkennbar, daß in Richtung der Längsachse 26
nur eine kurze Erstreckung der beiden ersten Laufflächen 28, 28′
und der zweiten Laufflächen 29, 29′ gegeben ist. Zwischen beiden
befinden sich Stützflächen 30, 30′. Im Bereich daneben sind die
Wandungen 33, 33′ im Verhältnis zu den ersten und zweiten Lauf
flächen 28, 28′, 29, 29′ zurückgestellt, so daß in diesen Berei
chen kein Kontakt mit den Rollen 7, 8 gegeben ist. Es ist ferner
erkennbar, daß die Wandungen 33, 33′ nach Art von Viertelkreisen
verlaufen, so daß eine Schwächung des zweiten Gelenkteiles 23 so
gering wie eben möglich unter Berücksichtigung der Abwinklungs
verhältnisse erfolgt. Insgesamt wird eine stabile Ausführung er
zielt, weil dabei keine volle Öffnung zur Stirnseite gegeben
ist. Trotzdem wird aufgrund der Verhältnisse eine relativ große
nutzbare Zapfenlänge für die Anbringung von Rollen erreicht, und
damit wird eine große Drehmomentübertragungskapazität in Bezug
auf den Durchmesser erreicht.
Bezugszeichenliste
1 erstes Gelenkteil
2 erste Längsachse
3 Zapfen
4, 5 Lagerfläche
6 Zapfenachse
7 erste Rolle
8 zweite Rolle
9, 10 Außenfläche
11 Kugelzone
12, 13 Bohrung
14, 15 Wälzkörper
16 Abstütz fläche
17 Sicherungsscheibe
18 Sicherungsring
19 Anschlußzapfen
20 Verzahnung
21 Schiebehülse
22 Verzahnung
23 zweites Gelenkteil
24 Hohlraum
25 Stirnfläche
26 zweite Längsachse
27 Durchbruch
28, 28′ erste Laufflächen
29, 29′ zweite Laufflächen
30, 30′ Stützflächen
31 Außenfläche
32 Ausnehmung
33, 33′ Wandfläche
34 Ring
35 Anlagefläche
36 Eindrehung
37 Haltering
38 Sicherungsring
39 Sitzfläche
40 Hülse
41 Dichtelement
42 Kappe
43 Schutzrohr
44 Kupplungsmuffe
4, 5 Lagerfläche
6 Zapfenachse
7 erste Rolle
8 zweite Rolle
9, 10 Außenfläche
11 Kugelzone
12, 13 Bohrung
14, 15 Wälzkörper
16 Abstütz fläche
17 Sicherungsscheibe
18 Sicherungsring
19 Anschlußzapfen
20 Verzahnung
21 Schiebehülse
22 Verzahnung
23 zweites Gelenkteil
24 Hohlraum
25 Stirnfläche
26 zweite Längsachse
27 Durchbruch
28, 28′ erste Laufflächen
29, 29′ zweite Laufflächen
30, 30′ Stützflächen
31 Außenfläche
32 Ausnehmung
33, 33′ Wandfläche
34 Ring
35 Anlagefläche
36 Eindrehung
37 Haltering
38 Sicherungsring
39 Sitzfläche
40 Hülse
41 Dichtelement
42 Kappe
43 Schutzrohr
44 Kupplungsmuffe
Claims (9)
1. Bipode-Gelenk mit einem ersten Gelenkteil (1), das eine er
ste Längsachse (2) aufweist und zwei rechtwinklig zur er
sten Längsachse (2) verlaufende Zapfen (3) besitzt, deren
Zapfenachsen (6) in einer Ebene liegen, welche die erste
Längsachse (2) enthält, auf denen Rollen gelagert sind, mit
einem zweiten Gelenkteil (23), das eine zweite Längsachse
(26) besitzt und einen zentralen Hohlraum (24), in dem das
erste Gelenkteil (1) aufgenommen ist, aufweist, wobei das
erste Gelenkteil (1) mit ersten Anschlußmitteln (19) und
das zweite Gelenkteil (23) mit zweiten Anschlußmitteln (44)
versehen sind, mit Bahnen, die durch zueinander und zur
zweiten Längsachse (26) parallele, ebene Laufflächen (28,
28′, 29, 29′) dargestellt sind, zur Abstützung der Rollen
(7, 8) mit ihren zylindrischen Außenflächen (9, 10) dienen
und Teil der Berandung von zwei Durchbrüchen (27) zwischen
der Außenfläche (31) des zweiten Gelenkteiles (23) und des
sen Hohlraum (24) sind, wobei ferner die Durchbrüche (27)
in Richtung der zweiten Längsachse (26) ausgehend von den
ebenen Laufflächen (28, 28′, 29, 29′) beidseitig durch auf
einanderzu verlaufende Wandflächen (33) begrenzt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Zapfen (3) zwei Rollen (7, 8), nämlich eine erste
Rolle (7) und eine zweite Rolle (8) zugeordnet sind, welche
im Durchmesser unterschiedliche zylindrische Außenflächen
(9, 10) aufweisen und an entsprechenden ersten und zweiten
ebenen Laufflächen (28, 28′, 29, 29′) abgestützt sind und
wobei die zweite Rolle (8) zusätzlich an ihrer von der er
sten Längsachse (2) entfernten Stirnfläche eine Kugelzone
(11) besitzt, daß die zweiten Rollen (8) mit ihren Kugelzo
nen (11) an Abstützmitteln (30, 34), die dem zweiten Ge
lenkteil (23) zugeordnet sind, geführt sind und daß das
zweite Gelenkteil (23) ausgehend von seiner Stirnfläche
(25), zu der der Hohlraum (24) offen ist, korrespondierend
zu mindestens einem der beiden Durchbrüche (27) eine Aus
nehmung (32) aufweist, die von der Stirnfläche (25) bis zum
Durchbruch (24) reicht.
2. Bipode-Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstützmittel durch Stützflächen (30, 30′) darge
stellt sind, die im Bereich der Durchbrüche (27) zur zwei
ten Längsachse (26) hin und im Anschluß an die ersten ebe
nen Laufflächen (28, 28′) angeordnet und als Zylinderteil
flächen gestaltet sind, wobei deren Zylinderachse auf der
zweiten Längsachse (26) zentriert ist und der Radius der
Stützflächen (30, 30′) dem der Kugelzone (11) der zweiten
Rolle (8) entspricht und/oder durch Anlageflächen (35) dar
gestellt sind, welche in Richtung der zweiten Längsachse
(26) seitlich der Kugelzonen (11) angeordnet sind.
3. Bipode-Gelenk nach Anspruche 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlageflächen (35) als Hohlkugelzonen gestaltet
sind, deren Radius dem der Kugelzone (11) entspricht, und
Ringen (34) zugehörig sind, die am zweiten Gelenkteil (23)
festgelegt sind.
4. Bipode-Gelenk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Bewegung des ersten Gelenkteils (1) zum
zweiten Gelenkteil (23) durch die Anlageflächen (35) be
grenzt ist.
5. Bipode-Gelenk nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (34) in einer Eindrehung (36) des zweiten Ge
lenkteiles (23) oder in einem Haltering (37) aufgenommen
ist, der am zweiten Gelenkteil (23) festgelegt ist.
6. Bipode-Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Gelenkteil (23) eine von seiner Stirnfläche
(25), zu der der Hohlraum (24) offen ist, ausgehende Sitz
fläche (39) aufweist, welche zur Aufnahme eines Ringes (34)
oder Halteringes (37) dient, und diese durch ein Siche
rungselement (38) gegen axiale Verlagerung in Richtung der
Stirnfläche (25) gehalten sind.
7. Bipode-Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Gelenkteil (23) an dem der Stirnfläche (25)
entfernten Ende des Hohlraumes (24) eine Eindrehung (36)
für die Aufnahme eines Ringes (34) aufweist.
8. Bipode-Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der ersten und zweiten Laufflächen (28, 28′,
29, 29′) nach dem aus der maximalen Abwinklung des ersten
Gelenkteiles (1) zum zweiten Gelenkteil (23) resultierenden
axialen Verstellweg bemessen ist und daß das erste Gelenk
teil (1) und das zweite Gelenkteil (23) an einer axialen
Verstellung zueinander durch die Anlageflächen (35) der Ab
stützmittel (34) gehindert sind.
9. Bipode-Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchbrüche (27) durch eine auf die Außenfläche
(31) des zweiten Gelenkteiles (23) aufgeschobene Hülse (40)
überdeckt sind.
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