DE2249761B2 - Verbindung eines hülsenförmigen Teils mit einem stangenförmigen Teil, und zwar eines Gelenkkopfes an einer Kolbenstange - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Verbindung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Zur Befestigung des Gelenkkopfes an der Kolbenstange hat man bisher die Kolbenstange meist auf ungleiche Durchmesser bearbeitet, um einen Ringbund zu tchaffen, an dem man den Gelenkkopf mit einer Schraubverbindung festsetzen kann. Ferner hat man 4s mitunter auch die Kolbenstange mit einer Querbohrung versehen, um an dieser Stelle Bolzen, Keile od. dgl. angreifen zu lassen. In vielen Fällen ist aber eine Querschnittsschwächung äußerst unerwünscht, da tich hier funktionell und auch festigkeitstechnische Nachteile einstellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, Verbindungen der in Frage stehenden Art insoweit zu verbessern, daß an der Kolbenstange ein unerwünschtes Spiel vermieden ist, selbst, wenn die Verbinllung über längere Zeit in Betrieb ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Zum vorbekannten Stand der Technik ist zu erwähnen, daß man bereits zur Befestigung eines Kugellagers auf einem abgesetzten Wellenende einen Sprengring verwendet hat, der in eine Ringnut einer entsprechend geschwächten Welle eingreift. Außer der Schwächung der Welle tritt dabei auch noch der Nachteil auf, daß der Sprengring nur durch sein eigenes Federungsvermögen in der Nut gehalten wird und somit nur eine kraftschlüssige, nicht aber eine formschlüssige Verbin-

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dung darstellt (CH-PS 98 855),

Des weiteren ist auch bekannt, bei der Befestigung von Teilen an länglichen Bauelementen achsparallele Schrauben vorzusehen, die die Kupplungshälften zusammenspannen (DT-OS I 575 131). Bei solchen Befestigungen waren jedoch die weiteren technischen Verhältnisse völlig anders gelagert. Schließlich ist es auch noch bekannt, am inneren Laufring von Kugellagern ringförmige Ausnehmungen vorzusehen, die bei der Kugellagerbefestigung einerseits dazu dienen, einen Sprengring in einer Umfangsnut einer Welle zu halten und andererseits einen axial geschlitzten rohrförmigen Keil aufzunehmen, mit dem der Innenring des Kugellagers gegen den Sprengring gedrückt wird (DT-Gbm 1 964 985).

Weitere vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Erfindung werden darin gesehen, daß die Klemmflächen der beiden Kupplungshälften gegensinnig konisch ausgebildet sind und/oder daß der Querschnitt des Ringes größer als die Öffnungsbreiten der halbkreisförmigen versenkten Ringnut iai.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführung^-.eispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umsetzen einer Axialbewegung in eine Drehbewegung und

Fig. 2 einen Axialschnitt, welcher einen Teil der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab zeigt.

In dem Beispiel der F i g. 1 soll die Achse 1 eines Absperrschiebers 2 gedreht werden, dessen Ventilsitz 3 in dem Ventilgehäuse 4 angeordnet ist.

Hierbei handelt es sich um eine Verbindung eines hülsenförmigen Teiles mit einem stangenförmigen Teil, und zwar eines Gelenkkopfes 12 an einer Kolbenstange 7 bei einer Vorrichtung zum Umsetzen einer Axialbewegung in eine Drehbewegung mit einer axial verschieblichen Kolbenstange, an der mit Hilfe eines in eine Ringnut 36 der Kolbenstange 7 eingelegten, nach außen vorragenden, geschlitzten Ringes 38 ein hülsenförmiger Gelenkkopf 12 befestigt ist, der den Lagerzapfen 16 für eine mit einer Drehachse 1 gekoppelte Lenkeranordnung 14, 15 trägt, insbesondere zum Fernsteuern einer Drehbewegung mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung.

Wie deutlicher aus F i g. 2 zu ersehen, besteht der Gelenkkopf 12 aus zwei hülsenförmigen Kupplungshälften 33 und 34, die die Mantejfläche 35 der Kolbenstange 7 beidseitig einer in der Mantelfläche 35 vorgesehenen Ringnut 36, die sich senkrecht zur Längsachse der Kolbenstange 7 erstreckt, eng umfassen. Die Nut 36 wird von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 37 begrenzt, die parallel zueinander oder etwas konvergierend verlaufen. In die Nut 36 ist ein Ring 38 so eingepaßt, daß er die Nut in axialer Richtung ausfüllt, an den Seitenwänden 37 zur Anlage kommt, nicht aber den Boden 39 berührt. Eine solche Passungsrelation !aßt sich auf einfache Weise dadurch erhalten, daß man in einem halbkreisförmigen Nutquerschnitt einen Ring einsetzt, der aus einem Draht besteht, dessen Durchmesser etwas größer als dk Nutbreite ist. Dieser Ring 38 ist bei 40 geschlitzt, so daß er über die Kolbenstange aufgeschoben werden kann und sich in die Ringnut 36 einlegt. Eine Ringnut 36 mit trapezförmigem Querschnitt ist ebenfalls denkbar, um den gewünschten Eingriff zwischen dem Ring und der Kolbenstange zu ergeben.

Der außerhalb der Mantelfläche 35 vorspringende

Teil des Stahlringes 38 wirkt auf clie auf den beiden Kupplungshälften 33 und 34 ausgebildeten Klemmflüchen 4t, die aufeinander zu gerichtet sind und einen Winkel von beispielsweise 45° gegen die Mantelfläche 35 bilden. Auf diese Weise definieren die Klemmflächen einen Doppelkonus-Ringraum um die Kolbenstange, wenn die beiden Kupplungsteile von beiden Seiten um den Ring 38 zusammengeschoben werden. Bei der Anpressung der beiden Kupplungshälften in Axialrichtung entsteht durch die Klemmung eine Druckkraft, die symmetrisch gegen die Mitte der Kolbenstange gerichtet ist und sich im wesentlichen parallel zu den Nutwänden 37 erstreckt.

Wenn man die beiden Kupplungshälften, beispielsweise wie dargestellt, mit Schraubbolzen zusammenspannt, wird der Ring 38 tiefer in die Ringnut 37 hineingedrückt, so daß sich der Ring 38 wegen seiner größeren axialen Abmessung gegen die Nutwände verspannt. Die Verspannung gegen die Nutwände ist abhängig von der Vorspannung, die man mit den Schraubbolzen ao 42 aufbringt und vom Steigungswinkel der Klemmfläehen 41. Um zu verhindern, daß die beiden Kupplungshälften 33 und 34 sich berühren, so daß es nicht zu einer Klemmwirkung kommen kann, muß zwischen den beiden Kupplungshälften ein radial gerichteter ringsum laufender Spalt 43 mit ausreichender Breite vorgesehen sein. Durch diesen Spalt 43 ist auch die Möglichkeit gegeben, nach der Montage zu überprüfen, ob eine ordnungsgemäße Klemmung erfolgt und der Ring 38 nicht bis auf den Nutenboden 39 heruntergedrückt ist.

Es ist zu beachten, daß das Anziehen des Ringes 38 wegen der Dehnung der Schraubbolzen 42 und bis zu einem gewissen G"od auch wegen der Dehnung an den Kupplungshälften 33 und 34 mit einer gewissen Elastizität geschieht. Diese Elastizität ist von großer Bedeutung für die sichere und spielfreie Bewegungsübertragung. Sollte infolge einer wiederholten stoßförmigen Axialbelastung an der Kolbenstange eine solche Deformation der Nutwände 37 auftreten, die in einem starr eingepaßten Verband ein Spiel des Joches an der Kolbenstange zur Folge haben könnte, so findet hier nur eine gewisse Einwärtsbewegung des Ringes 38 statt. Aus diesem Grund hat der Boden der Nut einen gewissen Abstand zur Innenseite des Ringes. Wenn man den Schraubbolzen 42 oder sonstigen Verspannungsmitteln für die beiden Kupplungshälften 33, 34 ein bestimmtes Federungsvermögen, beispielsweise durch Einschaltung von Tellerfedern od. dgl. verleiht, bleibt die Verspannung der beiden Kupplungshälften 33, 34 im wesentlichen unverändert, selbst wenn, wie vorerwähnt, der Ring etwas tiefer in die Ringnut hineingepreßt wird.

Wenn auch die in den Zeichnungen dargestellte und vorstehend beschriebene Anordnung sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, so besteht doch auch die Möglichkeit, die Klemmflächen und a'ich das Profil des Ringes anders auszubilden. So kann der Rir? beispielsweise außen einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, der dem Winkel der Klemmflächen gegensinnig gleich ist. Es ist auch möglich, den Klemmring oval auszubilden mit entsprechend konkaven Anlageflächen in den Kupplungshälften 33,34. Wichtig ist allein, daß der Eingriff zwischen den Kupplungshälften und dem Ring in bezug auf die Lage und auch auf die Richtung genau definiert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: 2

1. Verbindung eines hölsenförmigen Teils mit einem stangenförmigen Teil, und zwar eines Ge- s lenkkopfes an einer Kolbenstange bei einer Vorrichtung zum Umsetzen einer Axialbewegung in eine Drehbewegung mit einer axial verschieblichen Kolbenstange, an der mit Hilfe eines in eine Ringnut der Kolbenstange eingelegten, nach außen vorragenden, geschlitzten Ringes ein hülsenförmiger Gelenkkopf befestigt ist, der den Lagerzapfen für eine mit einer Drehachse gekoppelte Lenkeranordnung trägt, insbesondere zum Fernsteuern einer Drehbewegung mittels einer Kolben-Zylinder-An-Ordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (12) an der Kolbenstange (7) mit zwei miteinander axial verspannbaren hülsenförmigen Kupplungshälften (33, 34) befestigt ist, die die Mantelfläche (35) der Kolbenstange beidseitig des ao geschlitzten Ringes (38) umschließen und unter Freilassung eines Ringspaltes (43) mit an benachbarten Enden der Kupplungshälften (33, 34) vorgesehenen symmetrischen Klemmflächen (41) an dem nach außen vorragenden Teil des geschlitzten Ringes (38) klemmend zur Anlage kommen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen (41) der beiden Kupplungshälften (33, 34) gegensinnig konisch ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ringes (38) größer als die Öffnungsbreite der halbkreisförmigen, versenkten Ringnut (3K) ist.