DE2912939B1

DE2912939B1 - Schutzvorrichtung fuer Gelenkwellen

Info

Publication number: DE2912939B1
Application number: DE2912939A
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Seigert
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1979-03-31
Filing date: 1979-03-31
Publication date: 1980-10-02
Also published as: JPS55132420A; US4325587A; IT1206186B; FR2453315B1; DE2912939C2; FR2453315A1; JPS5918575B2; IT8006944V0; IT8005134A0; GB2045396A; GB2045396B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Gelenkwellen an Landmaschinen, bestehend aus einem auf dem Wellenende einer Gelenkgabel drehbar gelagerten Schutztrichter aus elastischem Material.

Es ist ein sogenanntes Weitwinkelgelenk bekannt, das aus einem Doppelkardangelenk besteht und bei dem der innere Teil eines zweiteiligen Berührungsschutzes auf dem Außenumfang des Doppelflansches des Doppelgelenkes gelagert ist (DE-OS 20 46 236). Um die Montage des Lagers innerhalb des einen Teils des Berührungsschutzes zu ermöglichen, besteht dieser aus zwei axial getrennten Hälften, die über Stifte und mit diesen zusammenwirkende Löcher zusammengesteckt werden. Der andere Teil des Berührungsschutzes ist dabei auf der Nabe der Gelenkgabel gelagert und soll den inneren Berührungsschutz mit Spiel umfassen und bei jedem möglichen Beugewinkel überdecken.

Die beschriebene Berührungsschutzanordnung ist einmal für die Verwendung im landwirtschaftlichen Betrieb zu aufwendig, zum anderen müssen die beiden Berührungsschutzhälften, um eine ausreichende Sicherheit zu gewährleisten, aus relativ starrem Material hergestellt sein. Da es sich nicht vermeiden läßt, daß im rauhen Betrieb starke Stöße auf den Berührungsschutz einwirken, wenn z. B. die Gelenkwelle beim Abkuppeln eines landwirtschaftlichen Gerätes einfach auf den Erdboden fallengelassen wird, ist mit Verformungen mindestens der äußeren Berührungsschutzhälften zu

ίο rechnen. In einem derartigen Fall ist jedoch nicht mehr gewährleistet, daß die beiden Berührungsschutzhälften spielfrei zusammenwirken, d. h., es muß hier mit einem häufigen Auswechseln oder Erneuern des Berührungsschutzes gerechnet werden, wodurch der Betrieb einer derartig ausgestatteten Gelenkwelle verteuert wird. Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Ausführung besteht darin, daß die Forderung nach einer Abwinkelung des Gelenkes bei stillstehender Gelenkwelle von 90° nicht ohne Zerstörung des Berührungsschutzes erreicht werden kann. Auf diese Forderung kann jedoch nicht verzichtet werden, da der Schlepper mit einem angebautem Gerät oft auf kleinstem Raum gewendet werden muß.

Aus den genannten Gründen besteht die Forderung nach elastischen Schutztrichtern, die einerseits bei einem harten Stoß keine Beschädigung erleiden, bzw. nach Entfernen der Belastung wieder ihre ursprüngliche Form annehmen und sich bei starker Abwinkelung der Gelenkwelle bis zu 90° so weit im elastischen Bereich

^o verformen, daß keine Beschädigungen eintreten.

Des weiteren ist vorgeschlagen worden, in einen Faltenbalg zur Verstärkung desselben im Bereich der Außenfalten spreizende innere Armierungen einzusetzen, die z.B. durch Stahldraht gebildet sind (DE-OS

³S 22 55 070). Diese Maßnahme trägt zwar dazu bei, die Stabilität des Faltenbalges zu erhöhen, kann jedoch den in der Landwirtschaft gestellten Forderungen nach Unfallsicherheit nicht genügen.

Beim Betrieb oder beim Umhängen von landwirtschaftlichen Arbeitsgeräten in Verbindung mit Schleppern tritt häufig der Fall ein, daß das eine Ende der Gelenkwelle mit der Zapfwelle des Schleppers verbunden bleibt und das andere Ende auf dem Erdboden abgelegt wird. Dabei ist nicht auszuschließen, daß jemand vom Bedienungspersonal auf den abgelegten Schutztrichter tritt, während der Zapfwellenantrieb versehentlich eingeschaltet ist.

Darüber hinaus sind Unfälle bekannt geworden, die daraus entstanden, daß der Schlepperfahrer bei beidseitig angekuppelter und rotierender Gelenkwelle beim Auf- oder Absteigen vom Schlepper auf den stillstehenden Schutztrichter tritt, da die Gefahr des rotierenden Gelenkes nicht erkennbar ist.

Bei der sehr begrenzten Ausbildung des Freiraumes zwischen einem Schlepper und dem landwirtschaftlichen Gerät läßt es sich auch nicht vermeiden, daß der Schutztrichter bei abgewinkeltem Gelenk gegen ein anderes Bauteil anläuft und auf das rotierende Gelenk gedrückt wird, das in diesem Fall wie ein Fräser arbeiten würde. In allen diesen Fällen wird der Schutztrichter in kürzester Zeit zerstört und kann seine Aufgabe, als Berührungsschutz für das Gelenk zu dienen, nicht mehr erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elastischen Schutztrichter zu schaffen, der die vorher beschriebenen Nachteile von starren Berührungsschutzausführungen vermeidet und in der Lage ist, radial auf ihn einwirkende Belastungen standzuhalten, ohne bei

ORIGINAL JNSPECTED

Berührung mit dem rotierenden Gelenk zerstört zu werden. Dabei sollen die Vorteile elastischer Schutztrichter wie der Rückverformung nach Auftritt eines Belastungsfalles sowie der extrem weite Beugungswinkel von 90° bei stillstehender Gelenkwelle erhalten bleiben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß etwa im Bereich des Beugemittelpunktes des Gelenkes ein Stützring am inneren Umfang des Schutztrichters drehfest gehalten ist, und daß innerhalb des Stützringes ein Lagerring drehbar und gegen Axialverschiebung gesichert angeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist es von besonderem Vorteil, daß der Stützring im Bereich des Beugemittelpunktes die Rundheit des Schutztrichters '⁵ aufrechterhält, und damit gewährleistet, daß der in ihm angeordnete Lagerring sich frei drehen kann, sobald durch äußere Belastung der Schutztrichter am rotierenden Gelenk anliegt. Der Lagerring rotiert in diesem Fall mit dem Gelenk und verhindert ein Durchschlagen des Schutztrichters bzw. seine Zerstörung durch unzulässige Erwärmung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem äußeren Umfang des Stützringes eine Vielzahl von radial nach außen weisenden Stegen angebracht

Durch die Anbringung von Stegen am äußeren Umfang des Stützringes wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, daß der Stützring sich mit Sicherheit nicht verdrehen kann, selbst wenn die Reibung zwischen dem Stützring und dem Lagerring durch eingedrungenen Schmutz angestiegen ist. Da der Stützring zweckmäßigerweise bei angewärmtem Schutztrichter eingesetzt wird, und sich anschließend der Schutztrichter wieder zusammenzieht, bildet sich ein über die Stegenden verlaufendes Polygon, d. h., der Schutztrichter nimmt um den Stützring herum die Form eines Vieleckes an. Die Haftung in Umfangsrichtung wird hierdurch verbessert.

Darüber hinaus stellt sich z. B. bei Aufliegen des Schutztrichters auf dem Erdboden bzw. bei Anlaufen des Schutztrichters an einen anderen Körper ein quasi Formschluß ein, der ein Mitdrehen des Schutztrichters mit der Gelenkwelle erschwert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß am inneren Umfang des Stützringes ein radial nach innen vorspringender umlaufender Ansatz vorgesehen ist, wobei der Lagerring außen mit einer korrespondierenden Ringnut versehen ist, und der Lagerring elastisch soweit verformbar ist, daß der Außenumfang des Lagerringes durch den Innenumfang des Ansatzes führbar ist.

Der am inneren Umfang des Stützringes vorgesehene umlaufende Ansatz bewirkt im Zusammenwirken mit der äußeren Ringnut des Lagerringes die Sicherung des Lagerringes im Stützring gegen axiale Verschiebung. Da der Lagerring keine Stützaufgaben zu übernehmen hat, kann er so elastisch ausgebildet werden, daß er sich ohne Schwierigkeiten durch den Innenumfang des Ansatzes durchschieben läßt. Durch die Festlegung entsprechend großer Toleranzen bzw. durch ein großes Lagerspiel wird die leichte Montagemöglichkeit für den Lagerring noch begünstigt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der radial nach innen vorspringende Ansatz mehrfach unterbrochen.

Durch die Unterbrechungen erfährt der vorspringende Ansatz am Stützring eine größere Verformbarkeit, womit wiederum eine leichtere Montage gewährleistet wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lagerring an seinem inneren Durchmesser wenigstens im mittleren Bereich im Querschnitt konvex ausgebildet.

Die konvexe Ausbildung der Innenseite des Lagerringes bewirkt, daß die bei Anlage am Gelenk auf den Lagerring einwirkenden Kräfte in etwa auf die Lagermitte hin gerichtet sind.

Bei einer Schutzvorrichtung mit einem wellenförmig ausgebildeten Schutztrichter ist der Stützring zweckmäßigerweise in einer nach außen weisenden Wellenhälfte des Schutztrichters gehalten.

Durch diese Maßnahme wird der Stützring bei einem wellenförmig ausgebildeten Schutztrichter in einfachster Weise in dem selben festgesetzt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung greift der Stützring mit wenigstens einem Teil seiner radial nach außen weisenden Stege in Ausnehmungen des Schutztrichters ein.

Bei den häufig verwendeten glatten Schutztrichtern kann der Stützring durch die oben angeführte Maßnahme in einfacher Weise gegen axiale Verschiebung gesichert werden.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein Gelenkwellenende mit endseitig angebautem Gelenk, einem wellenförmig ausgebildeten Schutztrichter mit eingesetztem Stützring und Lagerring,

Fig.2 den Einbau des Stützringes in einen glatten Schutztrichter und das Beispiel eines Belastungsfalles,

F i g. 3 einen Schnitt durch einen Stützring und einen Lagerring und

Fig.4 die Seitenansicht eines Stützringes mit an seinem äußeren Umfang angeordneten Stegen.

In F i g. 1 ist ein Gelenk 2 einer Gelenkwelle strichpunktiert dargestellt. Auf dem Gelenkschaft ist ein Schutzrohr 3 über eine Lagerung 4 aufgenommen und an dem Schutzrohr 3 ist seinerseits ein wellenförmig ausgebildeter Schutztrichter 1 befestigt. Schutzrohr 3 und damit auch der Schutztrichter 1 sind durch eine Kette (nicht dargestellt) festgelegt, da sie aus Sicherheitsgründen nicht mit der Gelenkwelle zusammen drehen dürfen. Der Stützring 5 ist hier in einer nach außen gerichteten Wellenhälfte 11 gehalten, und der Lagerring 6 ist im Inneren des Stützringes 5 angeordnet.

In Fig.2 ist ein elastischer Schutztrichter 1 dargestellt, bei dem der Stützring 5 mit einem Teil seiner Stege 7 in am Schutztrichter 1 vorgesehene Ausnehmungen 10 eingreift und auf diese Weise axial gesichert wird.

In der oberen Hälfte der F i g. 2 ist der Fall dargestellt, wenn der Schutztrichter 1 einseitig belastet wird. Die Last ist dabei mit einem Pfeil angedeutet. Der Lagerring 6 liegt auf den Gelenkgabeln auf und wird von diesen rotierend mitgenommen. Der relativ unverformbare Stützring 5 sorgt dabei für die Aufrechterhaltung der notwendigen Rundheit der gesamten Lagereinheit.

Bei dem in Fig.3 dargestellten Schnitt durch das Lager ist der Stützring 5 an seinem äußeren Umfang mit Stegen 7 versehen. Zur axialen Fixierung des Lagerringes 6 im Stützring 5 ist an letzterem ein radial nach innen weisender Ansatz 9 vorgesehen, der mit der im Lagerring 6 angeordneten Ringnut 8 zusammenwirkt.

Der Querschnitt des Lagerringes 6 zeigt nach innen gerichtet eine konvexe Ausbildung, damit die bei Belastung sich einstellenden Stützkräfte etwa durch die

Lagermitte verlaufen.

In Fig.4 ist die Seitenansicht eines Stützringes 5 dargestellt, mit an seinem äußeren Umfang angeordneten Stegen 7, die der besseren Sicherung gegen Verdrehen des Stützringes 5 im Schutztrichter 1 dienen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen an Landmaschinen, bestehend aus einem auf dem Wellenende einer Gelenkgabel drehbar gelagerten Schutztrichter aus elastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß etwa im Bereich des Beugemittelpunktes des Gelenkes (2) ein Stützring (5) am inneren Umfang des Schutztrichters (1) drehfest gehalten ist, und daß innerhalb des Stützringes (5) ein Lagerring (6) drehbar und gegen Axialverschiebung gesichert angeordnet ist.

2. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem äußeren Umfang des Stützringes (5) eine Vielzahl von radial nach außen weisenden Stegen (7) angebracht ist.

3. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Umfang des Stützringes (5) ein radial nach innen vorspringender umlaufender Ansatz (9) vorgesehen ist, und daß der Lagerring (6) außen mit einer korrespondierenden Ringnut (8) versehen ist, und daß der Lagerring (6) elastisch soweit verformbar ist, daß der Außenumfang des Lagerringes (6) durch den Innenumfang des Ansatzes (9) führbar ist

A. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen vorspringende Ansatz (9) mehrfach unterbrochen ist.

5. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (6) an seinem inneren Durchmesser wenigstens im mittleren Bereich im Querschnitt konvex ausgebildet ist.

6. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen nach Anspruch 1 mit einem wellenförmig ausgebildeten Schutztrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (5) in einer nach außen weisenden Wellenhälfte (11) des Schutztrichters (1) gehalten ist.

7. Schutzvorrichtung für Gelenkwellen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (5) mit wenigstens einem Teil seiner radial nach außen weisenden Stege (7) in Ausnehmungen (10) des Schutztrichters (1) eingreift.