DE3138931A1 - Biegsame welle mit veraenderlichem kruemmungsradius - Google Patents
Biegsame welle mit veraenderlichem kruemmungsradiusInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
- F16C1/02—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements
- F16C1/04—Articulated shafts
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C1/02—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements
- F16C1/06—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements with guiding sheathing, tube or box
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
- F16C1/26—Construction of guiding-sheathings or guiding-tubes
- F16C1/28—Construction of guiding-sheathings or guiding-tubes with built in bearings, e.g. sheathing with rolling elements between the sheathing and the core element
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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Description
Ihr Zelchen/your ref.
Pierre RANDELLI, 14 Avenue du Trayas,13008 Marseille/Frankreich
Biegsame Welle mit veränderlichem Krümmungsradius
Die Erfindung betrifft eine biegsame Welle mit veränderlichem
Krümmungsradius.
Bei bekannten biegsamen Wellen wird im- allgemeinen ein Kabel
verwendet, das sich in einem spiralförmig aufgebauten Mantel dreht, wobei jedoch das Kabel seine Mantelhülle sehr großflächig
berührt und unter beträchtlichem Engergieverbrauch zur Erhitzung führt. Weiterhin ist bei den verschiedenen verwendeten
Vorrichtungen die Biegsamkeit stets begrenzt, und die Steifheit-der Ummantelung reduziert deren Handlichkeit. Die
Kabel erleiden Verdrehungen in beiden Richtungen, die eine Winkelverzögerung hervorrufe u Schließlich gestatten diese
biegsamen Wellen nur eine einzige Drehrichtung und begrenzen
S/br .
.··..». .-·. -: 3138937
die übertragbare Leistung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuschalten und nicht nur die biegsame Übertragung bedeutender
Rotationskräfte über einen möglichst geringen Krümmungsradius . zu ermöglichen, sondern gleichzeitig eine
gute Handlichkeit, die Unterdrückung der Reibungen zur Vermeidung schneller Abnützung bei Dauerbetrieb in beiden
Richtungen sowie, eine mechanisch exakte Verbindung ohne
beachtliche Winkelverzögerung sicherzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 -gelöst.
Die Erfindung kennzeichnet sich durch eine in starre Segmente unterteilte Welle, wobei die Segmente miteinander
durch Kardangelenke ohne Berührung im Innern der biegsamen Ummantelung verbunden und in deren Achse durch
Kugellager zentriert sind, die deren Gliederung übernehmen.
Die Welle ist in jeweils durch ein Kardangelenk miteinander
verbundene Segmente unterteilt, um die Übertragung bedeutender Rotationskräfte z.u ermöglichen und dabei die Reibung zu
reduzieren oder auszuschalten.
Die Welle eignet sich insbesondere für eine maximale Abwinkelung
und verhindert gleichzeitig Schwingungen; außerdem werden die ansonsten auftretenden Reibungskräfte wesentlich
reduziert.
Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Gesamtheit der Teile, aus denen die Vorrichtung besteht, teilweise
im Schnitt.
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Gelenke,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Gelenke, .
Fig. 4 einen Längsschnitt des in eine Ummantelung eingebauten Gelenks,
Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Gelenks in Fig. 4,
Fig. 6 eine Gesamtansicht der in eine biegsame Ummantelung
eingebauten Gelenke.
Die in Fig. 1 gezeigten Teile 1,2; 1',2' einer biegsamen
Welle bestehen entweder aus Kunstharz oder aus Metall, während
mit 5,6 bezeichnete Achsen aus Metall bestehen.
Die Achse 5 dreht sich in Lagern des Teiles 1 und· die Achse
6 in Lagern einer Gabel 2. ·
Die Achse 5 ist in ihrem Mittelteil derart mit Abflachungen versehen, daß zwei ebene Flächen gebildet werden, die in
Berührung mit ebenen Innenflächen der Gabel 2 kommen.
Die Achse 5 trägt in ihrem Mittelteil zusätzlich eine Bohrung mit einem Durchmesser, welcher dem Durchmesser der Achse
entspricht, die in deren Mitte durch harte Reibung festgesetzt ist.
Die geometrische Mittellinie der Achse 6 schneidet die geometrische Mittellinie der Achse 5 genau rechtwinklig.
Der Teil 1 bzw. 11, der mit der Gabel 2 bzw. 2" durch die·
Achsen 5,6 gelenkartig verbunden ist, wird mit einem dem kleineren Durchmesser entsprechenden Ende 7 bzw. 8 in den
einen Stahlring 9 bzw. 9' eingesteckt, der sich genau:um
den Teil 1,1.' anschließt, so daß lediglich die tferbindungssegmente
darstellenden Enden 7,8 vorstehen.
Dieser Ring 9 bzw. 9' hai; und positioniert die Achse 5,
umspannt die Teile 1/1' und verstärkt sie am Verbindungspunkt.
•Diese Einheit bildet ein durch den Ring 9 bzw. 91 verstärktes
Kardangelenk. Die Verbindungssegmente sind in ein Kugellager 10 eingepreßt.
Angriffsflächen 11/12 der Verbindungssegmente 7,8 liegen
großflächig, gegeneinander an und übertragen ein hohes Drehmoment
in beiden Drehrichtungen. Die Teile 7,8,9 und 10
.sind eng miteinander verbunden und nach einer Spezialbehandlung
stabilisiert (Fig.4); lediglich das Kugellager 10
steht mit einer Ummantelung bzw. Hülse 13 in Berührung.
Diese Einheit wird durch Zwischenachsen 14,15 ergänzt,
die zwischen zwei durch ein doppeltes Kreuzgelenk 11,12
verbundenen Kardangelenken liegen.
Beim Biegen der Ummantelung 13 ist das in der Mitte liegende
Kugellager 10 der einzige feste Auflagepunkt. Die durch Bezugszeichen· 1 6,17 angegebenen Winkel in Fig. 6, die benachbarte
Segmente mit dieser kurzen Zwischenachse bilden, gleichen sich gegenseitig an und stellen ein Gleichgewicht untereinander
her. Dies erfolgt aufgrund der Elastizität der biegsamen Ummantelung 13 oder eines ihrer Bestandteile. Unter
dieser Wirkung richtet sich die Mittelachse derart aus, daß die Winkel, die sie mit den beiden Achssegmenten über die
beiden Kardangelenke bildet, gleich sind. Die übertragung· der Drehbewegung ist dabei sehr weitgehend homokinetisch.
Jede auf diese Weise ausgebildete Einheit 18,19,20 (Fig.6)
von Lagern und Gelenken ist mit anderen gleichen Einheiten durch die Achssegmente 14,15 usw. verbunden.
Die auf diese Weise gebildete Kette von Gelenken und Segmenten wird in die biegsame Ummantelung 13 eingesetzt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind gemäß Fig. 5
Lager 2O',21 vorgesehen, die jeweils dem Lager 10 entsprechen.
Außerhalb einer Ummantelung 22 zwischen jeweils zwei verformbaren oder biegsamen Abschnitten 25 sind um die Lager
201,21 herum Ringe 23,24 vorgesehen.
Diese Kabelübertragungen bzw. Drahtseiltransmissionen in Verbindung mit Kardangelenken 1,2 und Kugellagern 10 sind
für Industriegeräte, Haushaltsgeräte und gewerbliche, landwirtschaftliche
oder sonstige Spezialgeräte verwendbar. Sie schalten die Notwendigkeit einer genauen Ausrichtung aus und
gestatten Anschlüsse unter verändlichem Winkel und maximaler Biegung ohne Reibung, welche die übertragene Kraft und Leistung
reduziert.
Leerseite
Claims (8)
- Patentansprüche ·(i.JBiegsame Welle mit veränderlichem Krümmungsradius, bestehend aus mehreren Segmenten,
dadurch ge k e nnzeichnet, daß mehrere Einheiten vorgesehen, aus einem doppelten Kardangelenk (1,2; l',2') zusammengesetzt und jeweils durch ein einziges, fest mit dem biegsamen Teil verbundenes Kugellager (10) zentriert sind. - 2. Welle nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkteile (-1 ,2) des Kardangelenks senkrecht dazu angeordnete Achsen (5,6) aufnehmen, wobei die eine Achse(5) in ihrem mittleren Teil mit Abflachungen, welche den ebenen Innenflächen des einen gabelförmigen Gelenkteiles(2) entsprechen, sowie mit einer Bohrung versehen ist, die dem Durchmesser der anderen Achse (6) entspricht.
- 3. Welle nach Anspruch 1, ^adurch gekennzeichnet, daß ein axialer Gelenkteil durch den Zusammenbau einen der Gelenk-S/brteile (1,1') gebildet ist, daß die rückwärtigen Seiten (7,8) der.Gelenkteile (1,1") einen verringerten Durchmesser mit Verbindungsprofilen (11,12) aufweisen, und daß-ein Ring (9) als Verstärkung der Gelenkteile (1,1') die Baugruppe mit dem Kugellager (10) zu einem Block zusammenhält.
- 4. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gabelförmigen Gelenkteile (2,2·) in Stäbe (14,15) verlängert sind, deren entgegengesetzte Enden gleiche symmetrische Profile mit Gabel und Achse tragen.
- 5. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellager (10) auf den die Gelenke verlängernden Stäben angeordnet sind.
- 6. Welle nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellager (10; 2O',21) mit einer Ummantelung oder einer Hülse (13;22) versehen sind.
- 7. Welle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ander Außenfläche der Ummantelung bzw. der Hülse (13;22) Ringe (23) angeordnet sind.
- 8. Welle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung bzw. Hülse (13;22) Abschnitte (25) unterschiedlicher Biegsamkeit aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
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