DE2908029A1

DE2908029A1 - Dreiteilige auseinanderziehbare teleskopwelle zur uebertragung von drehmomenten

Info

Publication number: DE2908029A1
Application number: DE19792908029
Authority: DE
Inventors: Paul Herchenbach
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1980-09-04
Also published as: US4338797A; DE2908029C3; CA1125042A; JPS55119214A; NL7908132A; IT8006927V0; IT8005119A0; DE2908029B2; BR8001216A; FR2450378A1; JPS5761930B2

Description

Jean Walterscheid GmbH 21. Februar 19 79

Hauptstraße 150 Wi/He

5204 Lohmar/Rhld. 1 W 217

Dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle zur Obertragung von Drehmomenten

Die Erfindung betrifft eine dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle zur Übertragung von Drehmomenten, insbesondere für den Antrieb landwirtschaftlicher Geräte, bestehend aus drei mit geringem Spiel ineinander verschiebbaren Profilteilen, von denen mindestens die äußeren zwei als Profilrohre ausgebildet sind, und mindestens einer die axiale Bewegungsfreiheit des mittleren Profilrohres wechselweise gegen das innere und das äußere Profilteil verriegelnde, in einem an einem Ende des mittleren Profilrohres vorgesehenen Durchbruch radial beweglich gehaltenen Sperrkugel, die wechselweise in am inneren Profilteil und am äußeren Profilrohr vorgesehene Rastungen einrückbar ist und einem das mittlere Profilrohr an dem die Sperrkugel haltenden Ende verschließenden Abschlußdeckel, und einem Steuerring, der von der Kraft einer Feder auf den Durchbruch hin schiebbar ist.

Eine dreiteilige als Gelenkwelle dienende Teleskopwelle mit einem integrierten Unfallschutz ist bekannt (DE-OS 1 943 837).

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Bei der bekannten dreiteiligen Gelenkwelle ist axial beweglich mit dem äußeren und dem mittleren Profilrohr je ein exzentrisch angeordneter Stab vorgesehen. Beide Stäbe sind an ihren freien Enden mit je einem Anschlag versehen und durchgreifen jeweils im inneren des mittleren und des inneren Profilrohres angeordnete Platten oder Stopfen, um mittels den so gebildeten Anschlägen ein Auseinanderziehen der Gelenkwelle zu verhindern.

Bei der bekannten Gelenkwelle ist es von Nachteil, daß die in ihrem inneren angeordneten Stäbe axial gesehen nicht auf einer Achse Üegen und daher bei höheren Drehzahlen sich Unwuehten einstellen. Darüber hinaus ist die beschriebene Gelenkwelle relativ schwer, was sich nachteilig auf die vor allen Dingen im landwirtschaftlichen Betrieb erforderliche Manipulierbarkeit auswirkt .

Bei der bekannten Ausführung ist es weiterhin von Nachteil, daß sich die Welle nicht vollständig auseinanderziehen läßt. Hierdurch entsteht eine erhöhte Unfallgefahr, da es häufig vorkommt, daß ein landwirtschaftliches hinter einem Schlepper gezogenes Gerät zugmäßig vom Schlepper abgekuppelt wird, man jedoch vergißt, die Gelenkwellenkupplung zu lösen. Bei einem Anfahren des Schleppers würde in diesem Fall bei Verwendung einer nicht vollkommen auseinanderziehbaren Gelenkwelle das Anbaugerät umgerissen, wobei das Bedienungspersonal verletzt werden kann.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine dreiteilige Gelenkwelle für Antriebe an landwirtschaftlichen Maschinen zu schaffen, die sich vollständig auseinanderziehen läßt, ohne daß hierbei lose Teile verloren gehen können, und die dabei in der Lage ist, die Umsteuerung der wechselweisen Verriegelung einmal des inneren Profilteils zum mittleren Profilrohr und zum anderen des mittleren Profilrohres zum äußeren Profilrohr unbeeinträchtigt von während der Drehmomentübertragung auftretender innerer Reibung vorzunehmen.

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Erfxndungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am einschiebbaren Ende des inneren Profilteils ein pilzförmiger Ansatz vorgesehen ist, und daß auf dem zylindrischen Schaft des pilzförmigen Ansatzes ein kegeliger Ring radial verschiebbar und von der Kraft einer Feder zum Kopf des pilzförmigen Ansatzes hin gehalten ist, und daß der die Sperrkugel haltende Durchbruch des mittleren Profilrohres an der zu dessen einschiebbarem Ende hinweisenden Seite mit einer radial nach innen weisenden Schrägfläche versehen ist, und daß die Sperrkugel bei Verriegelung des mittleren Profilrohres sowohl gegen das innere Profilrohr als auch gegen das äußere Profilrohr jeweils mit der radial innenliegenden Kugelhälfte an der Schrägfläche abgestützt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Durchbruchs im mittleren Profilrohr ist von besonderem Vorteil, daß die Sperrkugel entgegen der Auszugsrichtung in beiden Riegelstellungen an der inneren Kugelhälfte abgestützt ist. Somit wird beim Umsteuern der Verriegelung des mittleren Profilrohres vom inneren Profilteil zum äußeren Profilrohr hin aufgrund der bei der Ausziehbewegung auf sie einwirkenden nach außen gerichteten Radialkomponente eine Zwangssteuerung der Sperrkugel bewirkt, die auch bei schnellem Auszug der Teleskopwelle ein Überspringen der Verriegelungsstellung verhindert.

Beim Wiedereinschalten der Teleskopwelle hingegen kann die Sperrkugel aufgrund der jetzt nur radial nach innen auf sie einwirkenden Kräfte sich frei in die andere Riegelstellung bewegen.

Von zusätzlichem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Dreifach-Teleskopwelle ist, daß bei gegenseitiger Verriegelung des inneren Profilteils mit dem mittleren Profilrohr durch den federbeaufschlagten kegelförmigen Ring ständig eine nach außen gerichtete Radialkomponente auf die Sperrkugel einwirkt, da diese nur an ihrer nach innen weisenden Hälfte axial

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gehalten ist. Dadurch das die vom kegelförmigen Ring auf die Sperrkugel einwirkende Normalkraft etwa parallel zur Schrägfläche verläuft, wird die Umsteuerung der Sperrkugel zur Verrastung des mittleren Profilrohres mit dem äußeren Profilrohr begünstigt, dadurch, daß die Sperrkugel bei schnellem Auseinanderziehen der dreiteiligen Teleskopwelle eine wenn auch geringfügige Axialbewegung durchführen kann, wird die für die Umsteuerung zur Verfügung stehende Zeit entsprechend verlängert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Sperrkugeln gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet.

Durch die Anordnung zweier oder mehr gleichmäßig auf dem Umfang verteilter Sperrkugeln wird eine bessere Zentrierung der Umsteuerung erreicht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Teleskopwelle

in eingeschobenem Zustand,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Teleskopwelle

nach Umsteuerung der Verriegelung vom inneren Profilteil mit dem mittleren Profilrohr zum äußeren Profilrohr mit dem mittleren Profilrohr,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Teleskopwelle

mit vier gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Sperrkugeln. _N

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In der Fig. 1 ist die dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle in vollständig eingeschobenem Zustand dargestellt, wobei das innere Profilteil 17 über eine Sperrkugel 7 gegen das mittlere Profilrohr 16 axialbeweglich verriegelt ist. Der pilzförmige Ansatz 11 liegt am Steuerring 5 an und hält diesen gegen die Kraft der Feder 4 zum Durchbruch 6' des mittleren Profilrohres 16 in Offenstellung. Die Sperrkugel 7 ist über den kegelförmigen Ring 8 von der Kraft der Feder 9 beaufschlagt. Da die Anlagepunkte des kegelförmigen Ringes 8 als auch des Kopfes 10 des pilzförmigen Ansatzes 11 wie auch der Schrägfläche 6 des Durchbruches 6' vom Kugelmittelpunkt her an der nach innen gelegenen Seite der Sperrkugel 7 angreifen, erhält diese eine radial nach außen gerichtete Kraftkomponente, die sich gegen die Wandung des äußeren Profilrohres 15 abstützt.

Bei einer ersten Ausziehbewegung der dreiteiligen Teleskopwelle werden das innere Profilteil 17 und das mittlere Profilrohr 16 aufgrund ihrer verriegelten Stellung gemeinsam aus dem äußeren Profilrohr 15 herausgezogen. Sobald die axiale Lage der SperrkugeU die Ausnehmung 12 im äußeren Profilrohr 15 erreicht, kommt die auf die Sperrkugel 7 einwirkende Radialkomponente zur Wirkung, so daß die Sperrkugel 7 in die Ausnehmung 12 einrückt und in dieser Stellung aufgrund der sich am Anlagepunkt der Sperrkugel 7 an der Schrägfläche 6 einstellenden Normalkraft gegen weitere Bewegung nach außen gesperrt ist.

Aufgrund der durch die Schrägfläche 6 gegebenen Erweiterung des Durchbruches 6' nach außen hin wird die für die Umsteuerung der Sperrkugel 7 zur Verfügung stehende Zeit verlängert, so daß auch bei schnellem Auseinanderziehen der Teleskopwelle eine einwandfreie Umsteuerung gegeben ist.

Sobald die Sperrkugel 7 voll in die Ausnehmung 12 des äußeren Profilrohres 15 eingetaucht ist,kann der Kopf 10 des pilzför-

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migen Ansatzes 11 unter der Sperrkugel 7 hindurchgezogen werden, wobei der Steuerring 5 freigegeben.wird, so daß er sich aufgrund der Kraft der Feder 4, die mit ihrem anderen Ende am Abschlußdeckel 3 abgestützt ist, unter den Durchbruch 6¹ des mittleren Profilrohres 16 schiebt, und damit die Sperrkugel 7 an einem Herausfallen nach innen bei weiterem Herausziehen des inneren Profilteiles 17 hindert.

Aus der zuletzt beschriebenen Stellung heraus kann daher das innere Profilteil 17 vollständig aus der Teleskopwelle herausgezogen werden, ohne daß Einzelteile dabei verloren gehen können (Fig. 2).

Bei einem Wiedereinschalten des inneren Profilteils 17 in das mittlere Profilrohr 16 läuft zuerst der Kopf 10 des pilzförmigen Ansatzes 11 gegen den Steuerring 5 an und schiebt diesen bei weiterem Einschieben des inneren Profilteils 17 gegen die Kraft der Feder U- aus der Sicherungstellung für die Sperrkugel 7 zurück. Die Sperrkugel 7 erfährt dabei, aufgrund der vom inneren Profilteil 17 über das mittlere Profilrohr 16 auf sie einwirkenden Axialkraft eine radial nach innen gerichtete Komponente .

In Einschubrichtung wirkt das mittlere Profilrohr 16 in Höhe der Kugelmitte auf die Sperrkugel 7 ein, so daß hieraus keine Radialkomponente entsteht, die der Umsteuerbewegung der Sperrkugel 7 entgegenstehen könnte. Die Sperrkugel 7 schiebt den kegelförmigen Ring 8 auf dem zylindrischen Schaft 13 des pilzförmigen Ansatzes 11 gegen die Einschubrichtung zurück. Damit ist die Verriegelung des äußeren Profilrohres 15 gegen das mittlere Profilrohr 16 aufgehoben und die Verriegelung des mittleren Profilrohres 16 gegen das innere Profilteil 17 wieder hergestellt, so daß beide sich axial wieder·bewegungskonform verhalten. _χ

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In der Fig. 3 ist eine dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle im Querschnitt dargestellt, bei der vier Sperrkugeln 7 gleichmäßig auf dem Umfang verteilt die Verriegelungsstellung des mittleren Profilrohres 16 zum äußeren Profilrohr 15
halten.

Die dreiteilige auseinanderziehbare Gelenkwelle ist normalerweise an ihren Enden mit Kreuzgelenken 1 versehen, die von
Schutztrichtern 2 umgeben sind, welche ihrerseits mit dem die Gelenkwelle in jeder Längenstellung abdeckenden Umfallschutzrohren IU gemeinsam auf der Gelenkwelle gelagert sind.

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Bezugszeichenliste

1	Kreuzgelenk
2	Schutztrichter
3	Abschlußdeckel
	Feder
5	Steuerring
6	Schrägfläche
6^!	Durchbruch
7	Sperrkugel
8	kegelförmiger Ring
9	Feder
10	Kopf des pilzförmigen Ansatzes
11	pilzförmiger Ansatz
12	Ausnehmung
13	zylindrischer Schaft des pilzförmigen Ansatzes
m	Unfalls chutzrohre
15	äußeres Profilrohr
16	mittleres Profilrohr
17	inneres Profilteil

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Claims

Jean Walterseheic GmfcH 21. Februar 19 79 Hauptstraße 150 Wi/He Lohmar/Rhld. 1 W 217 Patentansprüche

1. Dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle zur Übertragung von Drehmomenten, insbesondere für den Antrieb landwirtschaftlicher Geräte, bestehend aus drei mit geringem Spiel ineinander verschiebbaren Profilteilen, von denen mindestens die äußeren zwei als Profilrohre ausgebildet sind, und mindestens einer die axiale Bewegungsfreiheit des mittleren Profilrohres wechselweise gegen das innere und das äußere Profilteil verriegelnde, in einem an einem Ende des mittleren Profilrohres vorgesehenen Durchbruch radial beweglich gehaltenen Sperrkugel, die wechselweise in am inneren Profilteil und am äußeren Profilrohr vorgesehene Rastungen einrückbar ist und einem das mittlere Profilrohr an dem die Sperrkugel haltenden Ende verschließenden Abschlußdeckel, und einem Steuerring, der von der Kraft einer Feder auf den Durchbruch hin schiebbar ist, dadurch gekennzeichnet,

. daß am einschiebbaren Ende des inneren Profilteils (17) ein pilzförmiger Ansatz (11) vorgesehen ist und daß auf dem zylindrischen Schaft (13) des pilzförmigen Ansatzes (11) ein kegelförmiger Ring (8) axial verschiebbar und von der Kraft einer Feder (9) zum Kopf (10) des pilzförmigen Ansatzes (11) hin gehalten ist und daß der die Sperrkugel (7) haltende Durchbruch (6') des mittleren Profilrohres (16) an der zu dessen einschiebbarem Ende hinweisenden Seite mit einer radial nach innen weisenden Schrägfläche (6) versehen ist und daß die Sperrkugel (7) bei Verriegelung des

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mittleren Profilrohres sowohl gegen das innere Profilteil (17) als auch gegen das äußere Profilrohr (15) jeweils mit der radial innenliegenden Kugelhälfte an der Schrägfläche (6) abgestützt ist.

2. Dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens zwei Sperrkugeln (7) gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind.

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