DE2816751A1

DE2816751A1 - Treibwelle sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2816751A1
Application number: DE19782816751
Authority: DE
Inventors: Stephen J Hoff
Original assignee: Hoffco Inc
Current assignee: Hoffco Inc
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1978-10-26
Also published as: GB1597434A; JPS53134140A; CA1086086A; FR2388156B3; FR2388156A1

Description

DipUng.W Dahlke 17. April 1978

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Hoffco, Inc. Richmond, Indiana / TJSA

"Treibwelle sowie Verfahren zu ihrer Herstellung"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einemTragstiel mit einer Antriebswelle und insbesondere einen mit einem gekrümmten Bereich versehenen Tragstiel mit einer Umhüllung für eine flexible Treibwelle, die in Vorrichtungen mit geringen Leistungen, wie beispielsweise Rasenmähern, Gestrüppschneidern und dergleichen Verwendung finden soll, wobei der Stiel derart gebogen ist, daß das Verkzeugende in einem Winkel zum Kraft-

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eintrittsende angeordnet ist und die Treibkraft durch den gekrümmten Stiel über eine flexible Treibwelle übertragen wird.

Es sind bereits viele Handgeräte mit geringen Leistungen bekannt, wie beispielsweise Rasen-Kantenschneider, Gestrüppschneider und dergleichen, bei denen ein rohrförmiger Tragstiel eine an seinem oberen Ende befestigte Kraftbetätigungseinrichtung mit einem an seinem unteren Ende befestigten äntreibbaren Werkzeug verbindet, wobei die Kraft von der Antriebseinrichtung zu dem Werkzeug über eine sich durch den Stiel erstreckende drehbare Welle erfolgt. Wenn solche Einrichtungen ein rotierendes Schneidwerkzeug oder ein sonstiges angetriebenes Werkzeug tragen, ist es wünschenswert, die Rotationsachse des Werkzeugs in einem Winkel zu der Achse des Kraftbetätigungsteils und dem oberen Teil des Stiels anzuordnen, um sicherzustellen, daß die Vorrichtung von der Bedienungsperson in aufrechter Haltung oder beim Gehen bequem getragen werden kann. Eine solche Winkelanordnung ist dadurch erzielt worden, daß der untere Teil des Tragstiels bogenförmig gekrümmt ist, und die Kraft von dem Antriebsteil zum Werkzeug über eine flexible Welle geleitet wird, die in einer sich durch den Stiel erstreckenden flexiblen Hülle gelagert ist. Bei den bekannten Einrichtungen besteht die flexible Hülle aus einem schraubenlinienförmig gebogenen Band. Die die biegsame Welle führende Hülle wird im wesentlichen durch eine Mehrzahl von in Abständen angeordneten ringförmigen Buchsen konzentrisch zu dem Stiel gehalten.

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Diese "bekannte Anordnung arbeitet in vielen Fällen nicht zufriedenstellend. Ein "besonderer Nachteil besteht darin, daß die flexible Hülle die biegsame Welle nicht ausreichend gegen Deformation und Schlagen schützt, wodurch Vibrationen und Verschleiß verursacht werden. Unter bestimmten Umständen kann die flexible Hülle der biegsamen Welle defekt werden, so daß sich die Windungen abspulen oder vergrößern und die Treibwelle nicht langer drehbar halten. Dadurch wird das gesamte Gerät unbrauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, die bei den bekannten Geräten auftreten, zu beseitigen und insbesondere einen Gerätestiel in der gewünschten bogenförmigen Ausbildung zu schaffen, in welchem die drehbare, biegsame Welle fest und eng über die gesamte Länge des Stiels gehaltert ist.

Gemäß der Erfindung wird ein kombinierter gekrümmter Tragstiel und ein Gehäuse bzw. eine Hülle für eine flexible Treibwelle dadurch hergestellt, daß erstens auf einem geradlinigen Abschnitt eines starren Hüllrohrs eine dickwandige zylindrische Buchse aus halbsteifem Material über mindestens die gesamte Länge, die anschließend gebogen werden soll, aufgebracht wird, wobei gleichzeitig Distanzbuchsen an den Enden des Hüllrohrs und in dem geradlinig bleibenden Bereich in Abständen angeordnet werden, daß zweitens diese Hüllrohr-Anordnung in ein geradliniges Stück eines rohrförmigen Tragstiels eingesetzt wird und daß drittens diese zusammengesetzte Einrichtung aus Hüll-

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rohr und rohrförmigen Tragrohr gebogen wird, und zwar in einer herkömmlichen Rohrbiegevorrichtung. Bei einem solchen Vorgang wird die Biegekraft auf den äußeren rohrförmigen Tragstiel aufgebracht, wobei die halbsteife Buchse die Biegewirkung auf das in ihr befindliche Tragrohr überträgt.

Die halbsteife Buchse besteht vorzugsweise aus einem extrudierten Längenabschnitt aus Kunststoff, wie beispielsweise einem Polyvinylchlorid-Polymer. Andere bekannte Materialien, die eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, un das Hüllrohr während des Biegevorganges zu tragen, jedoch eine ausreichende Flexibilität aufweisen, um die gewünschte Biegung mitzumachen, können ebenfalls verwendet werden. Die Distanzbuchsen können aus irgendeinem gewünschten Material bestehen, vorzugsweise aus Sintereisen.

Es ist natürlich erforderlich, daß die Buchsen sowohl beim Zusammensetzen als auch beim Biegen und in dem fertigen Gerät an ihren gewünschten Positionen verbleiben. Vorzugsweise werden die Buchsen während des Herstellungsvorganges dadurch in ihrer Lage gehalten, daß sie an dem Hüllrohr mit Klebeband und durch Aufweitung der Enden des Hüllrohres gehalten werden. Nach Abschluß des Biegevorganges erstreckt sich der längliche dickwandige Buchsenteil um die gesamte Biegung und wird durch den Kontakt mit den Wänden der Rohre gehalten. Der langgestreckte Buchsenteil dient dann auch zum Abstützen der benachbarten Distanz-

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"büchsen. Andere Distanzbuchsen werden vorzugsweise mit Hilfe geeigneter Befestigungsmittel oder Deformationen des äußeren Tragrohres in ihrer Position gesichert. Eine der Distanzbuchsen ist vorzugsweise im Bereich der Mitte der Stiellänge angeordnet und wird in ihrer Position mit Hilfe eines Fettnippels gehalten, der durch das äußere Tragrohr hindurch in die Buchse hineingeschraubt ist und mit dem Inneren des Hüllrohres in Verbindung steht.

Die Anordnung aus dem Tragstiel und dem Hüllrohr, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist, weist einen festen äußeren rohrförmigen Tragstiel auf, der sich von einem Kopfende zu einem Werkzeugende erstreckt und einen gekrümmten Abschnitt aufweist. Dieser Tragstiel enthält ein Hüllrohr aus steifem Rohrmaterial, wie Stahl oder anderes Metall, das sich durch den rohrförmigen Tragstiel erstreckt und mit Hilfe einer langgestreckten, halbsteifen Buchse in dem gebogenen Teil des Tragstiels konzentrisch zu diesem gehalten wird. Ferner wird.das Hüllrohr durch Distanzbuchsen an den Enden sowie an einem oder mehreren Punkten entlang der Länge des geradlinigen Teils des Tragstiels abgestützt. Da das Hüllrohr selbst steif ist, werden nur wenige Distanzbuchsen benötigt. Sie werden vorzugsweise nur an den Enden des Traglinienabschnitts eingesetzt. Die Buchsen und Rohre sind derart miteinander verbunden, daß die Teile in vorbestimmten Positionen bei Gebrauch des Gerätes gehalten werden. Zum Antrieb wird eine flexible Treibwelle in

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das Hüllrohr eingesetzt rind der Tragstiel wird an seinem oberen Ende mit einer Kraftbetätigungseinrichtung und an seinem unteren Ende mit einem Werkzeugfitting versehen. Die flexible Treibwelle schafft eine wirksame Verbindung zwischen dem Antriebskopf und dem Werkzeug und wird über seine gesamte Länge fest durch das steife Hüllrohr abgestützt, wobei es sich in dem tragenden Hüllrohr frei drehen kann.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung "beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung ■beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Schneiden von krautartigen Pflanzen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Vorrichtungsteil, den Stiel, in einer ersten Herstellungsstufe,

Pig. 3 einen Längsschnitt durch das Vorrichtungsteil nach Fig. 2 in einer zweiten Herstellungsstufe,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den fertigen Stiel,

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt entlang der Linie 5-5 aus Fig. 4,

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt entlang der Linie 6-6 aus Fig. 4,

Fig. 7 einen Längsschnitt, in welchem die Verbindung zwischen dem Stiel und einem Antriebsteil dar-

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gestellt ist,

Fig. 8 einen Längsschnitt, in welchem die Verbindung des Stiels mit einem Werkzeug dargestellt ist,

Fig. 9 einen der Fig. 5 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung und

Fig. 11 eine vergrößerte, auseinandergezogene Darstellung, in welcher das Verfahren zur Befestigung der Antriebswelle für den Schneidkopf in dem unteren Ende des Halterohrs gemäß Fig. 10 veranschaulicht wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zeigt einen Rasenmäher, insbesondere einen Rasentrimmer oder -nachschneider. Dieses Gerät ist stellvertretend für verschiedene andere Vorrichtungen beschrieben, die mit einem Stiel ausgerüstet sind. Der in der Zeichnung dargestellte Rasenmäher umfaßt einen Stiel 10 mit einem Verbrennungsmotor 12 als Antriebseinrichtung am oberen Ende des Stiels sowie ein rotierendes Schneidwerkzeug 14 am

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unteren Ende des Stiels 10. Der Stiel 10 ist mit Handgriffen und 18 ausgerüstet, an denen die Torrichtung getragen "bzw. gehalten werden kann. Zusätzlich kann ein Gurt 20 vorgesehen sein, mit welchem die Vorrichtung über die Schulter der Bedienungsperson gehängt werden kann. Der Handgriff 18 weist einen Gashebel 22 zur Steuerungdes Motors 12 auf. Der Stiel 10 umfaßt einen langgestreckten geradlinigen oberen Bereich 24, der koaxial zu der Kraftbetätigungseinrichtung bzw. dem Motor 12 angeordnet ist, sowie einen unteren gebogenen Teil 26, der kreisbogenförmig verläuft, und zwar in der Weise, daß die Achse des Werkzeugs 14 unter einem Winkel zu dem oberen Stielteil 24 liegt, so daß das Schneidwerkzeug 14 in einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Ebene rotieren kann, wenn die Vorrichtung in einer bequem von der Bedienungsperson zu haltenden Position liegt, wobei die Bedienungsperson aufrecht steht bzw. voranschreitet. Der Antrieb wird vom Motor 12 zum Werkzeug 14 über den Stiel übertragen, und zwar über eine Treibwelle, die in bezug auf den notwendig gebogenen Teil 24 des Stiels 26 flexibel sein muß. Eine solche flexible Welle erfordert eine enge Lagerung in einer Hülle oder einem Gehäuse über seine gesamte Länge und insbesondere über den gebogenen Teil des Stiels.

Wie insbesondere in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht ist, wird der Stiel 10 mit der Treibwelle in mehreren Stufen hergestellt. Die Anordnung beginnt mit einem geradlinigen Stück eines Hüllrohrs 30. Dies ist ein starres Rohr aus festem Material, wie

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beispielsweise Stahl, das auf die vorgeschriebene Länge geschnitten ist. Über die Länge des Rohrs 30, welches voraussichtlich gebogen werden muß, wird ein langgestrecktes, dickwandiges zylindrisches Buchsenteil 32 aus halbsteifem Material aufgeschoben. Dies besteht vorzugsweise aus einem extrudierten nahtlosen Rohr aus halbsteifem Kunststoff mit einer ausreichenden Steifigkeit, um das Hüllrohr 30 während des unten beschriebenen Biegevorganges abzustützen, jedoch mit einer ausreichenden Flexibilität, um den Biegevorgang zu ermöglichen. Das Buchsenteil 32 ist vorzugsweise etwas langer ausgebildet als der Abschnitt 26, der gebogen wird, so daß es sich mindestens ein Stück in die angrenzenden geradlinigen Bereiche der fertigen Vorrichtung erstreckt. Das untere Ende des Buchsenteils 32 kann sich bis dicht an das untere Ende des Hüllrohrs 30 erstrecken, welches vorzugsweise eine starre Distanzbuchse an seinem unteren Ende trägt. Die Distanzbuchse ist als feste Metallbuchse oder dergleichen ausgebildet und kann ein aus Eisenpulver oder anderem Metallpulver gesintertes Teil sein. Das untere Ende des Hüllrohrs 30 ist nach außen aufgeweitet, so daß die Distanzbuchse 34 zwischen der Aufweitung 36 und dem dickwandigen Hülsenteil 32 eingeschlossen ist. Das gegenüberliegende Ende des Hüllrohres 30 trägt in gleicher Weise eine feste Distanzbuchse 34, und das Ende des Hüllrohres ist ebenfalls nach außen aufgeweitet, um als Anschlag für die Distanzbuchse 34 zu dienen. Nahe dem gegenüberliegenden Ende des Teiles 24 des Hüllrohres 30, welches im Endzustand geradlinig ist, ist eine weitere Distanzbuchse 38 aus derselben

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steifen Metallkonstruktion wie die Buchsen 34 angeordnet. Über den geradlinigen Bereich des Hüllrohres 30 können weitere Distanzbuchsen 38 angeordnet sein, wenn dieses notwendig oder wünschenswert ist, und zwar in Abhängigkeit von der Länge und Steifigkeit des geradlinigen Teils des Hüllrohrs. In diesem in Pig. 2 veranschaulichten ersten Herstellungsstadium werden die an den Enden angeordneten Distanzbuchsen 34 durch die Aufweitungen 36 auf dem Hüllrohr 30 gehalten. Bei der Herstellung können die verschiedenen Buchsen 32, 34 und 38 durch Abschnitte aus Klebestreifen 40 in ihrer Position gehalten werden, die auf das Hüllrohr 30 gegen die Stirnseiten der Buchsen aufgeklebt werden.

Als zweiten Schritt zur Herstellung des Stiels 10 wird der in Fig. 2 dargestellte Vorrichtungsteil in einen äußeren, rohrförmigen Tragstiel 42 eingesetzt, der etwas länger ausgebildet ist, als das Hüllrohr 30, um Befestigungsmöglichkeiten für den Antriebsteil sowie das an dem gegenüberliegenden Ende vorgesehene Werkzeug zu schaffen. Der die Einrichtung umgebende, abstützende rohrförmige Teil bzw. Tragstiel 42 besteht vorzugsweise aus Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium, und weist ausreichend große Abmessungen auf, um die nötige physikalische Kraft zu übertragen bzw. zu den erforderlichen und gewünschten Zwecken als Hauptstiel für die in Pig. 1 dargestellte Vorrichtung verwendet werden zu können. Die verschiedenen Buchsen 32, 34 und 38 weisen selbstverständlich einen ausreichenden Durch-

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messer auf, um eng in den Tragstiel 42 anzuliegen, so daß sie das Hüllrohr 30 koaxial zu dem Tragstiel 42 in dem in Fig. 3 dargestellten Vorrichtungsteil halten.

Die in Fig. 3 dargestellte zweite Herstellungsstufe der Torrichtung wird dann zu der gewünschten Form gebogen, in welcher sie verwendet werden soll. Die Biegung wird ausgeführt auf einer herkömmlichen Rohrbiegeeinrichtung, die über die Länge des zu biegenden Teiles 26 Biegekräfte auf das äußere Tragstiel-Rohr 42 ausübt. Diese Biegekräfte verbiegen das äußere Tragrohr 42 und werden von diesem übor den dickwandigen, halbsteifen Buchsenteil 32 auf das Hüllrohr 30 übertragen, so daß das Rohr 30 gleichzeitig mit den äußeren Abschnitten gebogen wird und zwar in im wesentlichen denselben Radius wie das äußere Rohr 42.

Wenn der Stiel zu der in Fig. 4 dargestellten Form gebogen ist, wird eine Distanzbuchse, die an einem Punkt über der Länge der Vorrichtung angeordnet ist, im vorliegenden Fall die Buchse 38, dadurch in ihrer Lage fixiert, indem ein Fettnippel in die Buchse durch die Wand des äußeren Tragrohrs 42 eingeschraubt wird, wie in Fig. 6 dargestellt. Zunächst wird ein Loch 46 durch das äußere Tragrohr 42 an einer vorbestimmten Stelle derart gebohrt, daß es sich durch die Buchse 30 und in das innere Hüllrohr 30 hineinerstreckt. Das äußere Ende des Lochs 46 wird dann mit Gewinde versehen und ein Fettnippel 44 wird in das Loch eingeschraubt, so daß es über das Gewinde fest mit der

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Distanzbuchse 38 verbunden ist.

Um die obere Distanzbuchse 34 dauerhaft zu fixieren, wird, wie in Fig. 7 dargestellt, ein Materialbereich des Tragstiels 42 derart nach innen geformt, daß ein nach innen gerichteter Vorsprung 49 unmittelbar neben der Stirnseite der Distanzbuchse 34. Die Buchse wird dann zwischen dem Vorsprung 49 und der am oberen Ende des Hüllrohres 30 vorgesehenen Aufweitung 36 gehalten. Am unteren Ende des Hüllrohres 30 wird die untere Distanzbuchse 34 zwischen der Endaufweitung 36 und dem Ende des dickwandigen Buchsenteiles 32 eingeschlossen, welches sich jetzt um den gebogenen Bereich 26 der Vorrichtung herumerstreckt und dadurch gegen Verschiebung festgehalten wird.

Zum Einsatz des in Fig. 4 dargestellten Stiels 10 wird in das Hüllrohr 30 eine flexible Treibwelle 28 eingezogen. Die Welle und das Rohr weisen in Übereinstimmung mit herkömmlichen Anordnungen mit flexiblen Wellen einen engen G-leitsitz auf. Das obere Ende der Treibwelle 28 ist mit einem Endfitting 48 zur Befestigung der Welle an der Kraftbetätigungseinrichtung 12 versehen, wie in Fig. 7 dargestellt.

Das untere Ende des Stiels 10 ist, wie in Fig. 8 dargestellt, mit einem Werkzeug verbunden. Ein Abtriebsteil 50 ist mit Hilfe eines rohrförmigen Schafts 52 in dem offenen unteren Ende des rohrförmigen Tragstiels 42 befestigt und kann mit Hilfe einer Klemmschraube 54 auswechselbar angebracht sein. Bei der dar-

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gestellten Werkzeugbefestigung weist das Abtriebsfitting 50 ein Gehäuse für zwei in einem Abstand zueinander koaxial angeordnete Lager 56 und 58 auf. Die "beiden Lager werden mit Hilfe eines Distanzringes im Abstand voneinander gehalten, der zwischen den äußeren Laufringen angeordnet ist. Ferner werden die Lager in dem Gehäuse durch einen Sprengring 62 gesichert, der in einer Ringnut angeordnet ist. Bin Wellenstumpf 64 wird von den beiden Lagern 56 und 58 gehalten. Dieser Wellenstumpf ist mit einem Umfangsflansch 66 versehen, der zwischen die inneren Laufringe der beiden Kugellager 56 und 58 eingreift und dadurch in axialer Richtung in dem Fitting 50 gehalten wird. Das obere Ende des Wellenstumpfes 64 ist mit einer quadratischen Öffnung versehen, die ein ebenfalls quadratisches Endteil 68 der flexiblen Treibwelle 28 aufnimmt. Das untere Ende des Wellenstumpfes 64 trägt ein topfförmiges Auflageteil 70 und weist einen mit Gewinde versehenen Endteil auf, auf welches das Schneidwerkzeug 14 aufgeschraubt wird. Das Schneidwerkzeug 14 ist mit einem oder mehreren Schneidelementen 72 versehen, die über den Umfang vorspringen. Derartige Elemente können aus Einfaden-Kunststoffsträngen "bestehen, die bei hoher Drehzahl als Schneidelemente dienen und Rasen und krautartige Pflanzen schneiden.

Der wie oben beschrieben hergestellte Stiel umfaßt einen äußeren Tragschaft 42, der die nötige Festigkeit und die sonstigen erforderlichen und für seinen Anwendungszweck als Stiel in der

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beschriebenen Vorrichtung aufweist. Ein festes Hüllrohr 30 ist innerhalb des Stiels enthalten und wird konzentrisch in diesem mit Hilfe der steifen Distanzbuchsen 34 und 38 an den Enden und über seinen geradlinigen Bereich 24 gehalten. Über den gekrümmten Bereich 26 des Stiels 42 wird das Hüllrohr 30 im wesentlichen konzentrisch zu dem äußeren Tragrohr mit Hilfe der halbsteifen Buchse 30 gehalten und ist entlang der Kurve des äußeren Tragrohres leicht gekrümmt. Demgemäß schafft das Hüllrohr 30 eine feste Führung für die rotierende flexible Weile 28 über im wesentlichen deren gesamte Länge, so daß sich die Welle lediglich um ihre Achse drehen kann und Vibrationen und Schlagen der Welle und somit Verschleiß verhindert werden kann. Die Anordnung hat somit eine längere Lebensdauer und arbeitet zuverlässiger als die bekannten Vorrichtungen mit einer flexiblen, schraubenlinienförmig gewundenen Hülle.

In Fig. 9 der Zeichnung ist eine alternative Ausführungsform einer halbsteifen, dickwandigen Buchse dargestellt. Während der in Fig. 5 dargestellte Buchsenteil 32 aus einem über den Umfang kontinuierlich umlaufenden dickwandigen Rohr besteht, weist die in Fig. 9 dargestellte Buchse 132 einen axialen Schlitz 134 entlang ihrer gesamten Länge auf. Ein solcher Schlitz 134 kann die Herstellung des dickwandigen Rohres mit gleichförmiger Dicke erleichtern, wird aber in gleicher Weise eingesetzt wie die durchgehende Buchse 32.

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Bei dem in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungeneispiel wird ein geradliniges Ende eines Hüllrohres 222 zunächst mit einem unteren Enddistanzstück 224, einem oberen Enddistanzstück 226 und einem Abschnitt eines dickwandigen Kunststoffrohres 228 versehen, wobei das Kunststoffrohr die Eigenschaft hat, ein kontinuierliches Distanzstück zu bilden, das sich vom unteren Distanzstück 224 nach oben durch den gebogenen Abschnitt des äußeren Tragrohres 142 und über eine beträchtliche Länge des geradlinigen Abschnitts erstreckt, um eine Abstützung für den geradlinigen Bereich des Hüllrohres 222 zu schaffen. Die Distanzstücke können bei der Montage zeitweilig mit Hüllbändern

221 in ihrer Position gehalten werden. Die Enden des Hüllrohres

222 werden dann aufgeweitet, um Halteflansche 223 an den äußeren Stirnseiten der Enddistanzstücke 224 und 226 zu bilden. Diese Anordnung wird dann in den geradlinigen Bereich des Tragrohres 142 eingesetzt und dann wird die Anordnung zu der in der Zeichnung dargestellten Form gebogen.

Um die Treibwelle 220 im unteren Ende des Tragrohres 142 zu haltern, ist das untere Rohrende aufgeweitet und bildet eine Hülse 229, die ausreichende Abmessungen aufweist, um die Abtriebsanordnung aufzunehmen. Die Abtriebsanordnung umfaßt eine 'Welle 220 mit einem verbreiterten oberen Ende, welches eine Schulter bildet. Zwei Kugellager 230 und' 232 sind auf der Welle befestigt, wobei der innere Laufring des Lagers 230 an der Wellenschulter anliegt. Mit Hilfe eines Distanzstücks 131 werden die beiden inneren Laufringe der Lager auseinandergehalten.

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Eine langgestreckte Sechskantmutter 236 ist auf das vorspringende Ende der Antriebswelle 220 aufgeschraubt und liegt an dem inneren Laufring des Lagers 232 an, wodurch die "beiden Lager sowie der zwischen diesen angeordnete Distanzring 230 gegen die Wellenschulter gedrückt werden. Diese Wellenanordnung ist in das aufgeweitete untere Ende 229 des Tragrohres 14-2 eingesetzt und der Endrand des Rohres ist dann nach innen gerollt, um einen Halteflansch 234 zu bilden, der gegen die äußere Fläche des äußeren Laufrings des Lagers 232 anliegt.

Die auf der■Abtriebswelle angeordnete Sechskantmutter 236 bildet einen von der Kreisform abweichenden Antriebsteil, der in eine entsprechende Aufnahmeöffnung in der Nabe des drehbaren Schneidkopfes 214 eingreift, um eine treibende Verbindung zwischen der Abtriebswelle 220 und dem drehbaren Kopf 214 zu bilden. Das obere Ende der Abtriebswelle 220 weist eine im Querschnitt quadratische Passung 238 auf, die das im Querschnitt ebenfalls quadratische untere Ende der flexiblen Treibwelle 228 aufnimmt. Die Treibwelle 228 ist in das Hüllrohr vom oberen Ende des Stiels aus einsetzbar, bevor das Tragrohr mit der Antriebseinrichtung 12 in der in Fig. 1 dargestellten Weise verbunden wird.

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Claims

;·:!-!^. y D.-hiica Π. April 1978 L/ ι-·^ ■'■ ■■■■-■ ;-^;-f^-i L./kr Hoffco, Inc. Richmond, Indiana/USA Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Treibwellenanordnung, bestehend aus einem starren, langgestreckten Tragrohr zum mechanischen Verbinden von einem an seinem einen Ende angeordneten Antriebseinrichtung und einem an seinem anderen Ende angeordneten getriebenen Werkzeug, wobei das Tragrohr gebogen ist, so daß die Achse des angetriebenen Werkzeugs in einem Winkel zu der Achse der Antriebseinrichtung liegt, sowie einer durch das Tragrohr hindurchgeführten biegsamen Welle zur treibenden Verbindung der Antriebseinrichtung mit dem Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung und IPührung der biegsamen Welle ein festes, biegbares Hüllrohr verwendet wird, das einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist als das Tragrohr und sich durch dessen gesamte Länge erstreckt, daß auf einem geradlinigen Abschnitt des biegbaren Hüllrohres eine langgestreckte, dickwandige, rohrförmige kontinuierliche Buchse aus halbsteifem Material aufgebracht wird, wobei die Buchse das Hüllrohr fest umschließt und sich über die Länge des Hüllrohrs erstreckt, die später gebogen wird, und wobei eine starre Distanzbuchse an Jedem Ende des Hüllrohres und min-

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destens eine Buchse an dem Teil des Hüllrohres angebracht wird, das später geradlinig bleibt, daß das Hüllrohr zusammen in das umschließende äußere Tragrohr eingesetzt wird, das sich über die gesamte Länge der Anordnung erstreckt und die Distanzbuchsen und die kontinuierliche Buchse eng umgibt, und daß anschließend die zusammengesetzte Anordnung einem Biegevorgang unterworfen wird, bei dem das Tragrohr über eine Länge der Anordnung, in welcher das Hüllrohr τοη der kontinuierlichen, halbsteifen Buchse umgeben ist, gebogen wird, und wobei die halbsteife Buchse die Biegekräfte auf das Hüllrohr überträgt, während dabei das Hüllrohr im wesentlichen konzentrisch zu dem äußeren Hüllrohr über die gebogene Länge gehalten wird und wobei die halbsteife Buchse in dem gebogenen Abschnitt in ihrer Lage verbleibt, um das Hüllrohr abzustützen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Länge der Anordnung nahe einem Ende des äußeren Tragrohres liegt, wobei die kontinuierliche halbsteife Buchse in Anlage an die an diesem Ende vorgesehene Distanzbuchse gebracht wird.

3. Verfahren zur Herstellung einer Treibwellenanordnung zur Verbindung eines Treibkopfs mit einem antreibbaren Werkzeug, das eine Rotationsachse aufweist, die im winkel zu der Ab-

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triebsachse des Treibkopfes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem geradlinig ausgebildeten, biegbaren Hüllrohr eine langgestreckte, dickwandige, rohrförmige kontinuierliche Buchse aus halbsteifem Material entlang der Länge des Hüllrohres aufgebracht wird, welches anschließend gebogen wird, wobei an jedem Ende des Hüllrohres eine steife Distanzbuchse und mindestens eine Buchse in demjenigen Bereich des Hüllrohres angebracht wird, welches anschließend geradlinig bleibt, daß die Distanzbuchsen an den Enden des Hüllrohres dadurch gesichert werden, daß die äußeren Enden des Hüllrohres aufgeweitet werden, daß die zusammengesetzte Anordnung in ein umschließendes äußeres Tragrohr eingesetzt wird, das die gesamte Länge der Anordnung umgibt und die Buchsen eng umschließt, und daß anschließend die zusammengesetzte Einrichtung einem Biegevorgang unterworfen wird, bei dem das Tragrohr über eine Länge der Anordnung gebogen wird, in welchem das Hüllrohr mit der kontinuierlichen, halbsteifen Buchse umgeben ist, wobei die halbsteife Buchse die Biegekraft auf das Hüllrohr überträgt, während das Hüllrohr im wesentlichen konzentrisch zu dem Tragrohr über die gesamte gebogene Länge verbleibt.

4. Vorrichtung zur Herstellung einer Treibwellenanordnung zur

Verbindung eines Treibkopfes mit einem antreibbaren Werkzeug,

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dessen Drehachse in einem Winkel zu der Treibachse des Treibkopfes liegt, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem geradlinigen Stück eines "biegbaren Hüllrohres ein langgestrecktes, dickwandiges, rohrförmiges kontinuierliches Buchsenteil aus halbsteifem Material entlang der Länge des Hüllrohres aufgebracht wird, welche später gebogen werden soll, wobei an jedem Ende des Hüllrohres eine starre Distanzbuchse und mindestens eine weitere Buchse entlang demjenigen Teil des Hüllrohres angebracht wird, welches später geradlinig bleibt, daß die Anordnung in ein umschließendes äußeres Tragrohr eingesetzt wird, das sich über die gesamte länge der Anordnung erstreckt und die Buchsen eng umschließt, daß anschließend die Einrichtung einem Biegevorgang unterworfen wird, bei dem das Tragrohr über eine Länge der Anordnung, in welcher das Hüllrohr von der kontinuierlichen, halbsteifen Buchse umgeben ist, gebogen wird, wobei die halbsteife Buchse die Biegekraft auf das Hüllrohr überträgt, während das. Hüllrohr im wesentlichen konzentrisch in dem Tragrohr über die gebogene Länge verbleibt, und daß das äußere Tragrohr zur Sicherung von einer oder mehreren der Tragbuchsen in ihrer Lage stellenweise deformiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Tragrohr nach dem Zu-

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sammenstecken der Einrichtung stellenweise deformiert wird, und zwar nahe einem Ende der Distanzbuchsen, um diese zwischen einer Endaufweitung des Hüllrohres und der Verformungsstelle des Tragrohres festzulegen.

6. Verfahren zur Herstellung einer Treibwellenanordnung zur Verbindung eines Antriebskopfes mit einem antreibbaren Werkzeug, welches eine Drehachse hat, die in einem Winkel zu der Treibachse des Antriebskopfes liegt, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem geradlinigen Stück aus biegbarem Hüllrohr ein langgestrecktes, dickwandiges, rohrförmiges, kontinuierliches Buchsenteil aus halbsteifem Material entlang der Länge des Hüllrohres aufgebracht wird, welches später gebogen wird, daß an jedem Ende des Hüllrohres eine starre Distanzbuchse und ferner mindestens eine weitere Buchse in demjenigen Teil des Hüllrohres angebracht wird, welches geradlinig bleibt, daß die Anordnung in ein umschließendes äußeres Tragrohr eingesetzt wird, das sich über die gesamte Länge der Anordnung erstreckt und die Buchsen eng umschließt, daß die Einrichtung anschließend einem Biegevorgang unterworfen wird, bei dem das Tragrohr über eine Länge der Anordnung, in welcher das Hüllrohr mit der kontinuierlichen halbsteifen Buchse umgeben ist, gebogen wird, wobei die halbsteife Buchse die Biegekraft auf das Hüllrohr überträgt, während das Hüllrohr im wesentlichen konzentrisch zu dem Tragrohr über

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dessen gebogene Länge verbleibt, und daß durch das äußere Tragrohr, eine darunterliegende Distanzbuchse und das Hüllrohr eine Fettöffnung gebohrt wird und ein Fettnippel in die Öffnung eingesetzt wird, der die Buchse in ihrer Lage hält.

7. Terfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzbuchsen mindestens zeitweise auf dem Hüllrohr in ihrer Lage gesichert werden und daß nach Fertigstellung der Einrichtung eine oder mehrere Distanzbuchsen gegen Verschiebung relativ zu dem äußeren Tragrohr festgelegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geradliniger Abschnitt vorgesehen ist und daß die kontinuierliche Buchse sich über diejenige Länge des Hüllrohres erstreckt, die gebogen werden soll, und daß die Einrichtung entlang demjenigen Teil des Rohres, welcher geradlinig bleibt, Buchsen aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere feste Buchsen an Stellen angeordnet werden, die von den Endbuchsen entfernt liegen.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Anordnung mit einer festen Distanzbuchse am oder nahe jedem Ende der langgestreckten halbsteifen Buchse versehen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die halbsteife bzw. halbharte Buchse aus Kunststoff hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als halbharte bzw. halbsteife Buchse ein Abschnitt eines extrudierten thermoplastischen Rohres verwendet wird.

13. Verfahren zur Herstellung einer Treibwellenanordnung mit einem äußeren Tragrohr und einem inneren Hüllrohr für eine flexible Treibwelle und mit einem gebogenen Abschnitt, d adurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines vorgefertigten, geradlinigen Endes eines festen aber biegbaren äußeren Tragrohres ein geradliniger Abschnitt eines starren, aber biegbaren Hüllrohres mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als der des Tragrohres koaxial zu diesem angeordnet wird, wobei Buchsen zwischen dem inneren und äußeren Rohr in festem Sitz zu beiden Rohren angeordnet werden und ein vorgefertigter Abschnitt aus einer dickwandigen, kontinuierlichen, rohrförmigen Buchse aus halbsteifem Material aufgebracht wird, die sich über die Länge des Rohres erstreckt, die gebogen werden soll, und

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daß die geradlinig gestreckte Anordnung einem Biegevorgang unterworfen wird, durch den ein gebogener Abschnitt der Anordnung gebildet wird, wobei die Biegekräfte auf das äußere Tragrohr aufgebracht werden und die halbsteife Buchse diese Biegekräfte auf das Hüllrohr überträgt und dieses ebenfalls biegt, während das Hüllrohr im wesentlichen konzentrisch zu dem Tragrohr verbleibt, wobei anschließend die halbsteife Buchse in ihrer lage zum Tragen des Hüllrohres belassen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Distanzbuchsen zwischen den beiden Rohren an und/oder jenseits der gegenüberliegenden Enden der kontinuierlichen halbsteifen Buchse angeordnet sind.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß starre Distanzbuchsen an den Enden des Hüllrohres angebracht werden.

16. Treibwellenanordnung als Tragkonstruktion und zur Aufnahme einer flexiblen Treibwelle sowie mit einem gebogenen Abschnitt, durch den die gegenüberliegenden Enden der Anordnung in einem Winkel zueinander stehen, ge k e η η zeichnet durch einen äußeren rohrförmigen Tragstiel mit einem vergleichsweise großen Durchmesser und mechanischer Festigkeit, einem inneren Hüllrohr von ver-

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gleichsweise viel kleinerem Durchmesser als der des Tragstiels, das aus festem aber biegbaren Rohrmaterial besteht und im wesentlichen koaxial in dem rohrförmigen Tragstiel verläuft, sowie Buchsen zwischen den beiden Rohren, die eng an beiden Rohren anliegen, wobei eine der Buchsen langgestreckt, dickwandig und kontinuierlich ausgebildet ist und aus halbsteifem Material besteht und sich über den gesamten gebogenen Abschnitt der Anordnung erstreckt.

17. Treibwellenanordnung nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, daß sowohl ein gebogener Abschnitt als auch ein langgestreckter geradliniger Abschnitt vorgesehen ist, und daß zu der Buchseneinrichtung eine feste Distanzbuchse am äußeren Ende und eine oder mehrere Buchsen entlang dem geraden Bereich der Anordnung gehören.

18. Treibwellenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsenanordnung feste Distanzbuchsen jenseits jedes Endes der halbsteifen Buchse und an jedem Ende des Hüllrohres umfaßt.

19. Treibwellenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsenanordnung starre Distanzbuchsen jenseits jedes Endes der halbsteifen Buchse und an jedem Ende des Hüllrohres aufweist.

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20. Treibwellenanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr an seinen Enden aufgeweitet ist, um die Distanzbuchsen in ihrer Lage zu sichern.

21. Treibwellenanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Tragrohr Einrichtungen zur Halterung der Distanzbuchsen in ihrer lage vorgesehen sind.

22. Treibwellenanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Haiteeinrichtung aus einem Fettnippel besteht, der durch das Halterohr in eine Distanzbuchse eingreift und durch diese hindurch mit dem Inneren des Hüllrohres in Verbindung steht.

23. Treibwellenanordnung zur Verwendung mit einer flexiblen Treibwelle und mit einem gebogenen Bereich, gekennzeichnet durch ein inneres zylindrisches Hüllrohr zur Aufnahme der flexiblen Treibwelle axial zu dieser, wobei das Hüllrohr in seinen Abmessungen so gewählt ist, daß dieTreibwelle in dieser zwangsgeführt ist, eine Mehrzahl von ringförmigen Distanzbuchsen, die auf dem Hüllrohr angeordnet sind und in Abständen zueinander liegen, wobei zwei der Buchsen an den Enden des Hüllrohres angeordnet sind, eine erste Positionierungseinrichtung zur

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axialen Festlegung der Distanzbuchsen relativ zum inneren Rohr, eine langgestreckte, dickwandige Buchse aus halbsteifem Material, die auf dem Hüllrohr in dem gebogenen Bereich der Rohre angeordnet ist, wobei das äußere Rohr einen Innendurchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Außendurchmesser der Distanzbuchsen und der halbfesten Buchse entspricht und das Hüllrohr konzentrisch darin aufnimmt, wobei die Buchsen zur konzentrischen Halterung der Rohre zueinander und zum Abstützen des Hüllrohres vorgesehen sind, und eine zweite Positionierungseinrichtung zur Sicherung mindestens einer der Distanzbuchsen gegen axiale Verschiebung relativ zum äußeren Rohr.

24. Treibwellenanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich die halbfeste Buchse über annähernd die gesamte Länge des inneren Hüllrohres erstreckt.

25. Treibwellenanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die halbfeste Buchse in Längsrichtung einen durchgehenden Schlitz aufweist.

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