DE2814111C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk, insbesondere für Bein
prothesen, mit einem ersten und einem zweiten Gelenkteil, die
drehbar gegeneinander abgestützt und aus einer stabilen Mittel
stellung gegen die Kraft eines elastischen Rückstellelements
nach beiden Drehrichtungen gegeneinander auslenkbar sind, wobei
- a) das Rückstellelement eine in Richtung der Drehachse vorge spannte Druckfeder ist, die mit drehschlüssig zu dem ersten Gelenkteil vorgesehenen ersten Schrägflächen und drehschlüssig zu dem zweiten Gelenkteil vorgesehenen zwei ten Schrägflächen derart zusammenwirkt, daß sie die Schräg flächen in Richtung der Gelenkachse gegeneinander verspannt;
- b) die ersten und die zweiten Schrägflächen von jeweils einer senkrecht zur Gelenkachse verlaufenden, gedachten Ebene aus gehend, in koaxial zur Gelenkachse gelegten abgewickelten Zylinderschnitten zickzackförmig verlaufen;
und wobei
- c) bei von der Mittelstellung ausgehender Relativdrehung der beiden Gelenkteile und damit der ersten und der zweiten Schrägflächen gegeneinander jeweils korrespondierende Schrägflächen aus der Gruppe der ersten Schrägflächen einerseits und aus der Gruppe der zweiten Schrägflächen andererseits eine Parallelverschiebung relativ zueinander erfahren, wobei die Druckfeder komprimiert wird.
Eine derartige Ausführungsform läßt sich der FR-PS 12 79 366
entnehmen.
Drehgelenke dieser Art unterliegen häufig außer der Torsionsbe
anspruchung und einer in Richtung der Gelenkachse wirkenden
Druckbeanspruchung noch anderen Beanspruchungen. Aus diesen
häufig auftretenden weiteren Beanspruchungen resultieren Pro
bleme beim Bau derartiger Gelenke. Insbesondere wenn solche Ge
lenke für den Einsatz in Beinprothesen bestimmt sind, treten
solche zusätzlichen, zur üblichen Torsions- und Druckbeanspru
chung wirkenden Beanspruchungen in erhöhtem und häufig zahlen
mäßig nicht exakt festlegbarem Ausmaß auf.
Es ist eine aus der Anatomie bekannte Tatsache, daß der Mensch
beim Gehen die Beine nicht nur beugt, streckt, ab- und adduziert,
sondern zugleich auch dreht. Die Torsion erfolgt hierbei um die
mechanische Längsachse des Beines. Diese Torsions- oder mechani
sche Längsachse läuft bei einem normalen geraden Bein von der
Mitte des oberen Sprunggelenkes durch die Mitte des Kniegelenkes
zur Mitte des Hüftgelenkes. Beim Gehen drehen sich die Beine am
stärksten im Hüftgelenk, zum Teil im Kniegelenk und zu einem
weiteren Teil in den Fußgelenken. Diesen im wesentlichen als
Torsionsbewegungen anzusprechenden Bewegungen werden noch gegen
läufige Bewegungen des Beckens überlagert. Die Torsionsachse
steht nicht senkrecht auf der Aufstandsfläche des Beines, son
dern bildet mit dieser einen Winkel. Als Folge davon findet in
der Schrittvorlage und auch in der sogenannten Abrollphase beim
Gehen nicht nur eine Torsion, sondern auch ein Neigen dieser
Achse zur Seite statt. Die Torsionsachse beschreibt somit im
Zuge der Bewegung einen Kegelmantel, wobei die Neigung dieser
Achse im unteren Sprunggelenk stattfindet, sodaß es beim Gehen
zu der bekannten seitlichen Verschiebung des Schwerpunktes
gegenüber der Fortbewegungsrichtung kommt. Der Körperschwerpunkt
beschreibt hierbei beim Gehen eine Sinusbewegung in Bezug auf
die Gehrichtung.
Nach einer Amputation verliert der Patient die Fähigkeit des
richtigen Gehens. In der Gehschule wird der Patient veranlaßt,
mit der Prothese die beschriebenen Bewegungen auszuführen, wo
bei jedoch eine Torsion zwischen dem Weichteilmantel des Körper
stumpfes und der diesen Stumpf aufnehmenden Innenwand der
Prothese zustandekommt. Diese Torsion führt zu Reizungen der
Haut des Stumpfes und zu allen daraus erwachsenden Unzukömmlich
keiten.
Es wurden nun bereits verschiedenartig Versuche unternommen,
Rotatoren zu konstruieren, die einerseits einen möglichst natür
lichen Gang des Patienten sichern und andererseits Affektionen
am Fleischteil des Stumpfes (es kann sich hierbei sowohl um
einen Ober- als auch einen Unterschenkelstumpf handeln) vermei
den. Es wurden schon Konstruktionen versucht, bei welchen die
gegeneinander beweglichen Gelenkteile durch Kugellager gegenein
ander abgestützt sind und eine Elastomertorsionsfeder zwischen
den gegeneinander verdrehbaren Teilen eingeschaltet ist, die
ein Rückstellmoment liefert. Die Elastomerfeder wird bei derar
tigen Versuchsdrehgelenken von einem aus Elastomer bestehenden
Ring gebildet, der zwischen zwei Endplatten angeordnet ist. Die
beiden Endplatten sind an den beiden Gelenkteilen des Dreh
gelenkes fixiert.
Es wurde auch eine Konstruktion bekannt, bei welcher der Axial
spalt zwischen den gegeneinander verdrehbaren Teilen durch eine
Art Schlauch überbrückt ist, der im Bereich seiner Enden mittels
Spannbändern, wie sie auch bei Schlauchverbindungen verwendet
werden, jeweils mit einem der gegeneinander drehbaren Teile ver
bunden ist.
Allen diesen Konstruktionen haftet jedoch der Nachteil an, daß
sie für einen praktischen Einsatz zu schwer sind. Für Ober
schenkelamputierte konnten mit solchen Konstruktionen im Ver
such gewisse Vorteile erzielt werden, insbesondere konnten die
Hautaffektionen vermindert werden. Für Unterschenkelamputierte
scheinen die vorerwähnten Versuchskonstruktionen jedoch nicht
geeignet zu sein, weil der Unterschenkelamputierte das Knie
in der Standphase problemlos beugen kann.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein leichtes,
rückstellfähiges und hochbeanspruchbares Gelenk zu schaffen,
das universell einsetzbar ist und zwar nicht nur bei reiner
axialer Dreh- und Rotationsbeanspruchung, sondern auch bei zu
sätzlichen, von den vorgenannten Beanspruchungen abweichenden
Beanspruchungen.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit einem Drehgelenk der ein
gangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
- d) die zweiten Schrägflächen an einer drehschlüssig und in Richtung der Gelenkachse verschiebbar in dem zweiten Gelenk teil gelagerten, konzentrisch zur Gelenkachse angeordneten Hülse ausgebildet sind;
- e) die Druckfeder sich an der Hülse einerseits und an dem zwei ten Gelenkteil andererseits abstützt;
und daß
- f) die drehbare Abstützung des ersten Gelenkteils gegen das zweite Gelenkteil mittels in beiden Richtungen der Gelenk achse wirksamer, insbesondere als Wälzlager ausgeführter Axial-Drucklager erfolgt.
Dadurch wird erreicht, daß das rückstellfähige Gelenk bei Ver
drehung keine Verschiebung seiner Gelenkteile relativ zueinander
in Richtung der Gelenkachse erfährt. Dadurch wird es möglich,
hochbelastbare Axial-Drucklager vorzusehen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Drehgelenkes ge
lingt es, wirkungsvoll die Weichteilverzerrungen an der
Anschlußstelle der Prothese zu vermeiden oder zumindest weit
gehend herabzusetzen. Das Drehgelenk der erfindungsgemäßen Bau
form stellt sicher, daß die Torsionsbewegungen des Beines in
der Horizontalebene stattfinden. Durch die spezielle Konstruk
tion, die ein Umlenksystem für die Bewegung darstellt, werden
Torsionsbewegungen in die Vertikale umgelenkt, auf die Druck
feder, die bevorzugt als Tellerfederpaket ausgebildet ist, über
tragen und federnd abgefangen. Die Ruhestellung ist hierbei
zwangsorientiert und die Prothese gelangt solcherart nach einer
erfolgten Auslenkung jeweils in die Mittelstellung, die während
des Aufbaues bzw. während des Anpassens der Prothese bestimmt
wird. Der bei der Umlenkung der eingeleiteten Kraft (Druckkraft)
entstehende Druck wird von einer Vielzahl von Schrägflächen auf
genommen, so daß eine Vergleichmäßigung der Beanspruchung ein
tritt und der Gesamtdruck in einzelne Druckkomponenten zerlegt
wird, die rund um die Torsionsachse wirksam sind.
Um die Federcharakteristik über den Gesamtfederweg veränderlich
zu gestalten, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorge
sehen, daß die Druckfeder mit einem radialen, bevorzugt rund
umlaufenden Vorsprung versehen ist, der in einen Raum zwischen
zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Anschlägen
eingreift. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß auf
einem Teil der Bewegungsphase nur ein Teil der gesamten Feder
länge wirksam ist, wogegen in einem weiteren Bewegungsabschnitt
dann die gesamte Federlänge wirksam ist. Solcherart wird er
reicht, daß die Druckfeder so wirkt, als wären zwei Federn mit
verschiedener Federkonstante eingesetzt, die zu verschiedenen
Zeiten bzw. längs verschiedenen Wegen wirksam sind.
In konstruktiv einfacher und platzsparender Ausführung ist der
eine Anschlag für den radialen, an der Druckfeder vorgesehenen
Vorsprung von einer radial verlaufenden Fläche, insbesondere
der Stirnfläche eines Zylinders gebildet, der von der die
Schrägflächen aufweisenden drehachsennormalen Fläche des ersten
Gelenkteiles absteht und von der Druckfeder auf einem Teil
ihrer Länge umschlossen ist. Hierbei kann der zweite Anschlag
in Richtung der Gelenkachse verstell- und feststellbar gegen
über dem ersten Anschlag angeordnet sein, wodurch die axiale
Bewegungsmöglichkeit des mit der Druckfeder verbundenen Vor
sprunges verändert werden kann, was seinerseits wieder eine
Änderung der Federkonstanten bewirkt. Eine asymmetrische Feder
charakteristik für Links- und Rechtsdrehung kann erzielt wer
den, wenn die nach rechts ansteigenden Schrägflächen zu der
gedachten, senkrecht zur Gelenkachse verlaufenden Ebene
Neigungswinkel aufweisen, die unterschiedlich sind von den Nei
gungswinkeln, welche die nach links ansteigenden Schrägflächen
zu der gleichen Ebene aufweisen.
Zur Erzielung eines möglichst kompakten Aufbaues wird in beson
derer Ausgestaltung der Erfindung der verstellbare Anschlag
von einer radialen Schulter, auf einer im Innern des den anderen
Anschlag aufweisenden Zylinders gleitbar gelagerten und bevor
zugt drehschlüssig mit dem Zylinder verbundenen Büchse gebildet.
Die Büchse kann hierbei mittels einer Schraubspindel, die dreh
bar in dem die ersten Schrägflächen aufweisenden ersten Gelenk
teil gelagert ist, in Richtung der Gelenkachse verschoben wer
den. Diese Schraubspindel ist vorteilhafterweise von der Gelenk
achse her zugänglich, so daß eine Verstellung der Feder leicht
ausgeführt werden kann.
Um zu verhindern, daß der Vorfuß im Zuge der Schreitbewegung
seitlich wegkippt, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß die Verschwenkung der Gelenkteile gegeneinander
begrenzt ist, bevorzugt auf einen Winkelbereich von ± 20° um die
Mittelstellung. Konstruktiv kann hierbei vorgesehen werden, daß
beide Gelenkteile radial gerichtete Vorsprünge aufweisen, die
in eine gemeinsame Normalebene auf die Gelenkachse reichen, wo
bei in der Mittelstellung der Gelenkteile die radialen Vor
sprünge des einen Gelenkteiles von den radialen Vorsprüngen des
anderen Gelenkteiles einen dem zulässigen Verschwenkungswinkel
entsprechendes Spiel voneinander aufweisen, damit nach beiden
Drehrichtungen der gleiche Drehwinkel offensteht.
Drehgelenke für Prothesen sind möglichst leicht und demgemäß
äußerst klein auszubilden. Das Problem, das hierbei auftritt,
besteht darin, daß trotz der Kleinheit der Gestaltung des Dreh
gelenkes sichergestellt werden muß, daß die Konstruktionsteile
die auf sie einwirkenden Belastungen ertragen können. Besonders
anfällig auf große Belastungen sind hierbei die Drucklager. Um
hier eine Überlastung und damit eine Beschädigung der Drucklager
hintanzuhalten, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor
gesehen, daß im Bereich der Axial-Drucklager das eine Gelenkteil
mit einem flanschartigen Vorsprung zwischen zwei Kränze von
Walzkörpern eingreift, die auf Laufflächen geführt sind, die im
anderen Gelenkteil ausgebildet sind, wobei an dem den flansch
artigen Vorsprung aufweisenden Gelenkteil insbesondere ring
förmige Stützflächen angeordnet sind, von welchen eine Stütz
fläche jeweils einem Wälzkörperkranz zugeordnet ist und bei ent
lastetem Drehgelenk Spiel gegenüber den mit den Stützflächen
zusammenwirkenden Anschlagflächen des benachbarten Gelenkteiles
aufweist, wogegen bei Überlast, bedingt durch die elastische Ver
formung der Wälzkörper und bzw. oder der die Laufflächen der
Wälzkörper aufweisenden Teile, das Spiel aufgehoben wird und die
Stützfläche bzw. Stützflächen an den ihnen axial gegenüberliegen
den Anschlagflächen zur Anlage kommen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Achsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Drehgelenk, wobei jedoch nur eine Hälfte dargestellt
ist,
Fig. 2 einen verebneten Zylinderschnitt entlang der
Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 schematisch den Einsatz eines erfindungsgemäßen
Drehgelenkes an einer Prothese für einen Ober
schenkelamputierten,
Fig. 4 den Einsatz eines erfindungsgemäßen Drehgelenkes
an einer Prothese für einen Unterschenkelamputier
ten, und
Fig. 5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V in Fig. 1.
In der Zeichnung sind mit 1 und 2 die beiden gegeneinander dreh
baren Gelenkteile des erfindungsgemäßen Drehgelenkes bezeichnet.
An dem Gelenkteil 1 wird hierbei mittels Schrauben 30 der An
schlußteil für den Prothesenschaft festgehalten, wobei die
Schrauben 30 eine Zentrierung des Anschlußteiles erlauben. An
das Gelenkteil 2 wird beispielsweise mittels einer Mutter 31
unmittelbar der Prothesenfuß angeschraubt oder aber im Falle
einer Oberschenkelprothese ein Rohr, welches an seinem Ende den
Fuß trägt (vgl. Fig. 3 und 4, in welchem mit A das Drehgelenk
bezeichnet ist). Die beiden gegeneinander drehbaren Gelenk
teile 1 und 2 sind aus einer Mittelstellung entgegen dem Ein
fluß eines elastischen Rückstellelementes nach beiden Drehrich
tungen auslenkbar.
Das Rückstellelement ist hierbei als Druckfeder 3 ausgebildet.
Diese Druckfeder wird im dargestellten Ausführungsbeispiel von
einem Tellerfederpaket gebildet. Die Druckfeder 3 ist mit einem
Ende 4 an einer Hülse 5 abgestützt. Diese Hülse ist drehschlüs
sig, jedoch axial verschiebbar, an dem Gelenkteil 2 des Dreh
gelenkes gelagert. Die drehschlüssige und axial verschiebbare
Lagerung der Hülse 5 wird gemäß dem dargestellten Ausführungs
beispiel dadurch bewirkt, daß mit dem Gelenkteil 2 ein Ring 32,
der koaxial zur Drehgelenkachse 9 angeordnet ist, verstiftet ist
(Stifte 33). Der Ring 32 ist hierbei an seiner Mantelfläche mit
einer Zahnung bzw. mit axial verlaufenden Nuten versehen, in die
Federn 34 eingreifen, die an der Innenseite der Hülse 5 vorge
sehen sind. Das zweite Ende der Druckfeder 3 ist an der Stirn
fläche 35 des Ringes 32 abgestützt. Die Hülse 5 ist über an
ihrer Innenstirnfläche 6 gelagerte Kugeln 7 o. dgl. Wälzkörper
gegen Schrägflächen 8 des benachbarten Gelenkteiles 1 abgestützt.
Wird das Gelenkteil 2 gegenüber dem Gelenkteil 1 verschwenkt, so
laufen die Kugeln 7 auf der Schrägfläche 8 auf, wodurch eine
Axialbewegung der Hülse 5 erfolgt und der Abstand der Hülse 5
vom Gelenkteil 1 in axialer Richtung eine Änderung erfährt. Da
durch wird die Spannung der Feder 3 und damit der Widerstand
gegen eine Relativdrehung der Gelenkteile 1 und 2 verändert. Die
Schrägflächen 8 gehen von einer zur Gelenkachse 9 senkrechten
Fläche 10 des Gelenkteiles 1 aus und verlaufen in einem koaxial
zur Gelenkachse 9 liegenden, verebneten Zylinderschnitt zickzack
bzw. wellenförmig, wie dies inbesondere Fig. 2 zeigt.
An der der senkrecht zur Gelenkachse 9 verlaufenden Fläche 10
des Gelenkteiles 1 gegenüberliegenden Stirnfläche 6 der Hülse 5
sind korrespondierend ausgebildete Schrägflächen 11 vorgesehen,
wie dies ebenfalls Fig. 2 zeigt. Die Druckfeder 3 ist mit
einem radialen, rundumlaufenden Vorsprung 12 versehen. Dieser
Vorsprung 12 ist im gegenständlichen Falle von einem Federblatt
der Tellerfeder gebildet, das gegenüber dem Durchmesser der
Tellerfedern des Federpaketes 3 geringeren Durchmesser aufweist
und zwischen zwei benachbarte Federscheiben 36, 37 des Federpa
ketes eingesetzt ist. Der Vorsprung 12 greift in einen Raum 13
ein, der zwischen zwei in axialem Abstand voneinander angeord
neten Anschlägen 14 und 15 gebildet ist. Der Anschlag 14 für
den Vorsprung 12 der Druckfeder 3 wird hierbei von einer radial
verlaufenden Stirnfläche eines Zylinders 16 gebildet, der von
der normal zur Gelenkachse 9 verlaufenden Fläche 10 des Gelenk
teiles 1 absteht. Die Druckfeder 3 umschließt den Zylinder 16
auf einem Teil ihrer Länge. Der zweite Anschlag 15 für den Vor
sprung 12 der Druckfeder 3 ist in Richtung der Gelenkachse 9
verstell- und feststellbar. Hierdurch kann der axiale Abstand
zwischen den Anschlägen 14 und 15 verändert werden, so daß auch
eine unsymmetrische Federcharakteristik für die unterschiedli
chen Drehrichtungen des Gelenkes erzielt werden kann. Der ver
stellbare Anschlag 15 ist hierbei in Form einer radialen Schul
ter auf einer im Inneren des Zylinders 16 gleitbar geführten
Büchse 17 ausgebildet. Die Büchse 17 ist hierbei durch eine
Nut-Federverbindung drehschlüssig mit dem Zylinder 16 und damit
mit dem Gelenkteil 1 verbunden. Die Axialverstellung der Büch
se 17 kann feinfühlig mittels einer Schraubspindel 18 ausgeführt
werden, die drehbar in dem Gelenkteil 1 gelagert ist. Um die
Verschwenkung der Gelenkteile 1, 2 gegeneinander zu begrenzen,
sind an beiden Gelenkteilen 1, 2 radial gerichtete Vorsprünge 19,
20 vorgesehen, die in eine gemeinsame Normalebene auf die
Gelenkachse 9 reichen. In der Mittelstellung der Gelenkteile 1, 2
besitzen die radialen Vorsprünge 19, 20 einen Abstand voneinan
der, welcher der zulässigen Verschwenkung, d. h. dem zulässigen
Verschwenkungswinkel der beiden Gelenkteile 1, 2 entspricht.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 19 in
Form einer Leiste am Außenmantel der Büchse 17 ausgebildet. Der
Gegenanschlag 20 steht hierbei von einem gegen das Innere gerich
teten Flansch 38 des Gelenkteiles 2 ab. Die Axialerstreckung
der Anschläge 19 und 20 muß hierbei so gewählt sein, daß auch
bei einer Axialverschiebung der Büchse 17 eine Überdeckung der
Anschläge 19 und 20 erhalten bleibt.
Das Drucklager des Drehgelenkes ist im dargestellten Ausführungs
beispiel von zwei in axialen Abständen voneinander angeordneten
Kränzen von Wälzlagern 22 und 23 gebildet. Das Gelenkteil 2
greift hierbei mit einem flanschartigen Vorsprung 21 zwischen
die Wälzkörper 22, 23 der Kränze ein. Die Wälzkörper sind hierbei
in Laufflächen 24, 25 geführt, die im Gelenkteil 1 ausgebildet
sind. Die Lauffläche 25 ist hierbei in einem glockenförmigen Bau
teil 39 ausgebildet, der durch Stifte 40 mit dem die senkrecht
zur Drehgelenkachse 9 stehende Fläche 10 aufweisenden Teil des
Gelenkteiles 1 verbunden ist. Der flanschartige Vorsprung 21
ist mit ringförmigen Stützflächen 26 bzw. 27 versehen. Die
Stützfläche 26 ist hierbei dem Kranz von Wälzkörpern 22 und die
Stützfläche 27 dem Kranz von Wälzkörpern 23 zugeordnet. Bei ent
lastetem Drehgelenk weisen die Stützflächen 26 bzw. 27 Spiel
gegenüber den mit diesen Stützflächen zusammenwirkenden Anschlag
flächen 28 und 29 des Gelenkteiles 1 auf. Bei Überlast wird je
doch dieses Spiel aufgehoben, bedingt durch die elastische Ver
formung vor allem der Wälzkörper 22 und 23 bei dieser Überlast
und bzw. oder der elastischen Verformung der Laufflächen 24 u.25.
Die Überlast wird daher im wesentlichen durch das Zusammenwirken
der Stützfläche 26 mit der Anschlagfläche 28 bzw. der Stütz
fläche 27 mit der Anschlagfläche 29 aufgenommen und führt nicht
zu einer übermäßigen Beanspruchung der Wälzlagerkränze.
Werden die Anstiege (Winkel α, β) jener Schrägflächen 11 bzw. 8,
die nach rechts ansteigen, unterschiedlich ausgeführt gegenüber
jenen Schrägflächen 11 bzw. 8, die nach links ansteigen, so wer
den hierdurch unterschiedliche Kräfte bei Links- und Rechts
drehung erzielt.
Claims (16)
1. Drehgelenk, insbesondere für Beinprothesen, mit einem
ersten (1) und einem zweiten (2) Gelenkteil, die drehbar
gegeneinander abgestützt und aus einer stabilen Mittel
stellung gegen die Kraft eines elastischen Rückstell
elements (3, 4, 12, 36, 37) nach beiden Drehrichtungen gegen
einander auslenkbar sind, wobei
- a) das Rückstellelement (3, 4, 12, 36, 37) eine in Richtung der Drehachse vorgespannte Druckfeder (3) ist, die mit dreh schlüssig zu dem ersten Gelenkteil (1) vorgesehenen ersten Schrägflächen (8) und drehschlüssig zu dem zweiten Gelenkteil (2) vorgesehenen zweiten Schrägflächen (11) derart zusammenwirkt, daß sie die Schrägflächen (8, 11) in Richtung der Gelenkachse (9) gegeneinander verspannt;
- b) die ersten und die zweiten Schrägflächen (8, 11) von je weils einer senkrecht zur Gelenkachse (9) verlaufenden, gedachten Ebene ausgehend, in koaxial zur Gelenkachse (9) gelegten abgewickelten Zylinderschnitten zickzackförmig verlaufen;
und wobei
- c) bei von der Mittelstellung ausgehender Relativdrehung der beiden Gelenkteile (1, 2) und damit der ersten und der zwei ten Schrägflächen (8, 11) gegeneinander jeweils korrespon dierende Schrägflächen aus der Gruppe der ersten Schräg flächen (8) einerseits und aus der Gruppe der zweiten Schrägflächen (11) andererseits eine Parallelverschiebung relativ zueinander erfahren, wobei die Druckfeder (3) kom primiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- d) die zweiten Schrägflächen (11) an einer drehschlüssig und in Richtung der Gelenkachse (9) verschiebbar in dem zwei ten Gelenkteil (12) gelagerten, konzentrisch zur Gelenk achse (9) angeordneten Hülse (5) ausgebildet sind;
- e) die Druckfeder (3) sich an der Hülse (5) einerseits und an dem zweiten Gelenkteil (2) andererseits abstützt;
und daß
- f) die drehbare Abstützung des ersten Gelenkteils (1) gegen das zweite Gelenkteil (2) mittels in beiden Richtungen der Gelenkachse (9) wirksamer, insbesondere als Wälzlager ausgeführter Axial-Drucklager (22, 23, 24, 25) erfolgt.
2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Hülse (5) über an ihrer einen Stirnfläche (6) gelagerte
Kugeln (7) gegen die ersten Schrägflächen (8) abstützt.
3. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die nach rechts ansteigenden Schrägflächen (8, 11) zu
der gedachten, senkrecht zur Gelenkachse (9) verlaufenden
Ebene Neigungswinkel (α) aufweisen, die unterschiedlich
sind von den Neigungswinkeln (b), welche die nach links an
steigenden Schrägflächen (8, 11) zu der gleichen Ebene auf
weisen.
4. Drehgelenk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfeder (3) mit einem radialen Vorsprung (12) ver
sehen ist, der in einen Raum (13) zwischen zwei in axialem
Abstand voneinander angeordneten Anschlägen (14, 15) ein
greift.
5. Drehgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
genannte Vorsprung (12) rund umlaufend ist.
6. Drehgelenk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Anschlag (14) für den radialen, an der Druck
feder (3) vorgesehenen Vorsprung (12) von einer radial ver
laufenden Fläche, insbesondere der Stirnfläche eines Zylin
ders (16) gebildet ist, der von der die ersten Schräg
flächen (8) aufweisenden drehachsennormalen Fläche (10) des
ersten Gelenkteiles (1) absteht und von der Druckfeder (3)
auf einem Teil ihrer Länge umschlossen ist.
7. Drehgelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Anschlag (15) in Richtung der Gelenkachse (9) ver
stell- und feststellbar gegenüber dem ersten Anschlag (14) an
geordnet ist.
8. Drehgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
verstellbare Anschlag (15) von einer radialen Schulter auf
einer im Inneren des den anderen Anschlag (14) aufweisenden
Zylinders (16) gleitbar gelagerten Büchse (17) gebildet ist,
die in Richtung der Gelenkachse (9) verschiebbar ist.
9. Drehgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
genannte Büchse (17) drehschlüssig mit dem Zylinder (16) ver
bunden ist.
10. Drehgelenk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschiebung der genannten Büchse (17) mittels einer
Schraubspindel (18) erfolgt, die drehbar in dem die ersten
Schrägflächen (8) aufweisenden ersten Gelenkteil (1) gela
gert ist.
11. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verschwenkung der Gelenkteile (1, 2)
gegeneinander begrenzt ist.
12. Drehgelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
genannte Verschwenkung auf einen Winkelbereich von ± 20°
um die Mittelstellung begrenzt ist.
13. Drehgelenk nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Gelenkteile (1, 2) radial gerichtete Vorsprünge
(19, 20) aufweisen, die in eine gemeinsame Normalebene auf
die Gelenkachse (9) reichen, wobei in der Mittelstellung
der Gelenkteile (1, 2) die radialen Vorsprünge (19 bzw. 20)
des einen Gelenkteiles (1 bzw. 2) von den radialen Vor
sprüngen (20 bzw. 19) des anderen Gelenkteiles (2 bzw. 1)
ein dem zulässigen Verschwenkungswinkel entsprechendes
Spiel voneinander aufweisen, damit nach beiden Drehrichtun
gen der gleiche Drehwinkel offensteht.
14. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich der Axialdrucklager (22, 23,
24, 25) das eine Gelenkteil (2) mit einem flanschartigen
Vorsprung (21) zwischen zwei Kränze von Wälzkörpern (22, 23)
eingreift, die auf Laufflächen (24, 25) geführt sind, die im
anderen Gelenkteil (1) ausgebildet sind, wobei an dem den
flanschartigen Vorsprung (21) aufweisenden Gelenkteil (2)
insbesondere ringförmige Stützflächen (26, 27) angeordnet
sind, von denen eine Stützfläche (26 bzw. 27) jeweils einem
Wälzkörperkranz zugeordnet ist und bei entlastetem Dreh
gelenk Spiel gegenüber den mit den Stützflächen (26, 27) zu
sammenwirkenden Anschlagflächen (28, 29) des benachbarten
Gelenkteiles (1) aufweist, wogegen bei Oberlast, bedingt
durch die elastische Verformung der Wälzkörper (22, 23) und
bzw. oder der die Laufflächen (24, 25) der Wälzkörper auf
weisenden Teile das Spiel aufgehoben wird und die Stütz
fläche bzw. Stützflächen (26, 27) an den ihnen axial gegen
überliegenden Anschlagflächen (28, 29) zur Anlage kommen.
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