DE328063C

DE328063C - Universal joint coupling

Info

Publication number: DE328063C
Application number: DE1920328063D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-01-15
Filing date: 1920-01-15
Publication date: 1920-10-20

Description

Kreuzgelenkkupplung. . Den Gegenstand der Erfindung bildet ein neuartig gestaltetes Kardangelenk. Kardangelenke finden als Kupplungselemente bei winklig zueinander liegenden Wellen Verwendung, ganz besonders aber in Fällen, wo der Kupplungswinkel Veränderungen unterworfen ist. Die meisten bekannten Kardangelenke bestehen aus drei wesentlichen Stücken, nämlich zwei Wellen und einem Zwischenstück, welches die Kraft von einer Welle auf die andere überträgt. Ein wesentlicher Fortschritt liegt in der Erkenntnis, daß das Zwischenstück sich vermeiden läßt, sobald man durch geeignete Formgebung für die Wellenenden einwandfreien Eingriff und-- stoßfreie Kraftübertragung gewährleisten kann.Universal joint coupling. . The subject of the invention is a novel designed universal joint. Cardan joints are used as coupling elements at Winkel Use of mutually lying shafts, but especially in cases where the coupling angle Is subject to change. Most known universal joints are made of three essential pieces, namely two shafts and an intermediate piece, which transfers the power from one wave to the other. A major advance lies in the knowledge that the intermediate piece can be avoided as soon as one is through suitable shape for the shaft ends, perfect engagement and - seamless Can ensure power transmission.

Die idealste mathematische Form der Eingriffssphäre wird erzielt, wenn die Wellenenden zu rechtwinkligen Gegenkegelstumpfen ausgebildet- werden, deren Achsen senkrecht zu den zugehörigen Wellenachsen liegen.The most ideal mathematical form of the sphere of intervention is achieved if the shaft ends are formed into right-angled mating truncated cones, their Axes are perpendicular to the associated shaft axes.

Die theoretische Lösung ist aber praktisch noch nicht ausreichend, weil eine von dieser Anschauung allein ausgehende Konstruktion ein Kardangelenk ergeben würde, welches im Verhältnis zu seinen =Abmessungen eine viel zu geringe Kraftübertragungsfähigkeit ergibt, Dieser Nachteil ist bei dem Gelenk nach der Erfindung behoben.However, the theoretical solution is not yet sufficient in practice, because a construction based on this view alone is a universal joint would result, which in relation to its = dimensions is much too small Power transmission capability results, This disadvantage is in the joint according to the invention Fixed.

Von der Voraussetzung ausgehend, daß man in der Praxis die Gelenke nicht über einen Ausschlägwinkel von 25 bis 30° zu verwenden pflegt, ergibt sich, daß die Gegenkegelstumpfe nicht auf ihren ganzen Kegelmantelfiächen zu arbeiten brauchen und somit an den nichtarbeitenden Flächen zwecks Erzielung größerer Festigkeit zu je einer Ver-. bindungsrippe ausgebildet werden können.On the assumption that in practice the joints does not use over a deflection angle of 25 to 30 °, the result is that the opposing truncated cones do not work on their entire surface of the cone need and thus on the non-working surfaces for the purpose of achieving greater strength to each one. binding rib can be formed.

Des weiteren sind zwecks Erzielung siche-' ren Eingriffes und besserer Führung der Gelenkteile ineinander, die Außenseiten der Kegelstumpfe, soweit sie beim Arbeiten in das Gegenstück eintauchen, kugelförmig ausgebildet. Hiermit übereinstimmend, sind die Eintauchvertiefungen hohlkugelförmig gestaltet. Vermöge dieser Formgebung ist die einwandfreie Führung der Gelenkteile ineinander noch weiter gesichert. Das Gelenk erhält hierdurch ein geschlossenes Aussehen ohne vorspringende Teile; wodurch ein weiteres Einkapseln des Gelenkes sich erübrigt und es vom Standpunkt des Arbeiterschutzes sehr wertvolle Eigenschaften annimmt.Furthermore, in order to achieve a safe and better intervention Guiding the joint parts into one another, the outer sides of the truncated cones, as far as they are Immerse in the counterpart when working, spherical design. Consistent with this, the immersion depressions are designed in the shape of a hollow sphere. By virtue of this shaping the flawless guidance of the joint parts in one another is even further ensured. That This gives the joint a closed appearance with no protruding parts; through which a further encapsulation of the joint is unnecessary and from the point of view of worker protection takes on very valuable properties.

Zwecks Verbindung beider Gelenkteile miteinander und Sicherung eines einwandfreien Eingriffes, sind die Gelenkteile mittels zweier verschieden stark bemessener und sich in der Mitte des Gelenkes kreuzend durchdringender Bolzen verbunden.For the purpose of connecting both joint parts with each other and securing one flawless engagement, the joint parts are differently strong by means of two dimensioned and intersecting bolts connected in the middle of the joint.

Diese Bolzen liegen in längs der beiden Kegelpaarachsen laufenden Bohrungen. Der schwächere Bolzen kann an den Enden leicht vernietet werden, wodurch das sichere Zusammenhalten der Gelenkteile- gewährleistet wird.These bolts lie in running along the two cone pair axes Drilling. The weaker bolt can be easily riveted at the ends, which the secure holding together of the joint parts is guaranteed.

Diese Bauart des Gelenkes ergibt eine außerordentlich billige Herstellung.This type of joint results in extremely cheap manufacture.

Die kugelförmige Außenbegrenzung der Gegenkegelstumpfe wird durch eine einfache Drehoperation, und zwar mittels eines sogenannten Kugelstahles erzeugt. Beide Kegelmantelflachen sowie die Rippenbegrenzungsflächen und die Hohlkugelführungsflächen, können in einem Vorgang mit Hilfe eines rechtwinkligen Kegelfräsers erzeugt werden, wenn derselbe planetenartig um die Achse der Gegenkegel bewegt wird und hierbei in das Material der Gelenkteile eintaucht. - Die übrigen Herstellungsoperationen, wie das vorausgehende Schlitzen, Bohren und Einfräsen der Schaftdurchlässe, werden in üblicher Weise vollzogen. ' Fig. i zeigt das Gelenk in Ansicht. Es besteht aus den beiden Wellenschäften a und b. c ist eine kugelförmig begrenzte Basisfläche eines mit dem Wellenschaft b aus einem Stück bestehenden Doppelkegels x, dessen gegenüberliegende ebenfalls kugelförmige Basisfläche mit m bezeichnet ist. d und e sind die beiden kugelförmigen Basisflächen des zum Schaft»a.. gehörigen Kegelpaares y.The spherical outer boundary of the opposing truncated cones is produced by a simple turning operation, namely by means of a so-called spherical steel. Both conical surfaces as well as the rib boundary surfaces and the hollow ball guide surfaces can be produced in one process with the help of a right-angled cone milling cutter, if the same is moved like a planet around the axis of the counter-cone and dips into the material of the joint parts. - The other manufacturing operations, such as the preceding slotting, drilling and milling of the shaft passages, are carried out in the usual way. 'Fig. I shows the joint in view. It consists of the two shafts a and b. c is a spherically delimited base surface of a double cone x consisting of one piece with the shaft shaft b, the opposite, likewise spherical base surface of which is denoted by m. d and e are the two spherical base surfaces of the pair of cones y belonging to the shank »a ...

f und g sind die unterbrochene .Ringflächen bildenden Stirnflächen der beiden Wellenschäfte. Die Ausfräsungen h sind für die Wirkung des Gelenkes ohne Bedeutung und dienen nur dazu, der Fräserwelle bei der Herstellung der Gelenkteile Raum 2u gewähren. In einer achsialen. Bohrung v des Kegels c liegt der Verbindungsbolzen i.f and g are the interrupted end faces forming ring faces of the two shaft shafts. The millings h are without for the effect of the joint Significance and only serve to support the cutter shaft in the manufacture of the joint parts Grant space 2u. In an axial. Hole v of cone c is where the connecting bolt is located i.

Fig.2 zeigt einen Schnitt nach C-D der Fig. i, wobei die Verbindungsstifte i und k aus den Bohrungen v und zu herausgenommen sind. Die Fig. 2 zeigt, daß die beiden zu jedem Paar gehörigen Kegel nicht vollständig ausgebildet, sondern an ihrem der zugehörigen Welle zugekehrten, für den Eingriff der Gegenwelle nicht in Frage kommenden Teil durch eine- Rippe l miteinander verbunden sind. Die Form dieser Rippe ist links bei Welle a ersichtlich, während die um 9o° dagegen verdrehte entsprechende Rippe s (Fig. 3 und 4) der Welle b in der Längsrichtung auf volle Erstreckung geschnitten ist und ohne hervorzutreten in den Schnitt der Welle b übergeht. An die Rippe l schließen sich beiderseits die hohlkugelförmigen Führungsflächen n und o an, in welchen die kugelförinigen Basisflächen na und c des Doppelkegels x gleiten.FIG. 2 shows a section according to CD of FIG. I, the connecting pins i and k being removed from the bores v and to. 2 shows that the two cones belonging to each pair are not completely formed, but are connected to one another by a rib l on their part facing the associated shaft, which is not suitable for the engagement of the countershaft. The shape of this rib can be seen on the left at shaft a, while the corresponding rib s (Figs. 3 and 4) of shaft b, rotated by 90 °, is cut to its full extent in the longitudinal direction and merges into the section of shaft b without protruding. The hollow spherical guide surfaces n and o, in which the spherical base surfaces na and c of the double cone x slide, adjoin the rib l on both sides.

Fig. 14 stellt einen Querschnitt durch die Mitte des Gelenkes in der Richtung A-B dar. Hier sind nur die beiden Kegelpaare x und y sowie die Bolzen i und k sichtbar.14 shows a cross section through the center of the joint in FIG Direction A-B. Only the two pairs of cones x and y and the bolts i are shown here and k visible.

Fig. 3, 4 und 5 zeigen den Gelenkteil b in drei verschiedenen -Schnitten. Bei p sind die Gegenkegel durch, eine quer zu ihren Achsen laufende Einschlitzung abgestumpft. Die Hohlkugelführungsflächen der Welle b sind bei q und r sichtbar. - s ist die Verbindungsrippe der Kegel x.3, 4 and 5 show the joint part b in three different sections. At p the mating cones are truncated by a slot running transversely to their axes. The hollow spherical guide surfaces of shaft b are visible at q and r. - s is the connecting rib of the cones x.

Fig.6, 7 und 8 stellen entsprechende Ansichten zu ,den Fig. 3, 4. und 5 dar.6, 7 and 8 show corresponding views to FIGS. 3, 4. and 5 represent.

Fig. 9 stellt den stärkeren Bolzen k in drei Ansichten dar, welcher in seiner Bohrung nach vollzogener Montage des Gelenkes .den schwächeren Bolzen i aufnimmt.Fig. 9 shows the stronger bolt k in three views, which in its bore after the joint has been assembled. the weaker bolt i picks up.

Fig. i o zeigt den schwächeren Bolzen i in zwei Ansichten.Fig. I o shows the weaker bolt i in two views.

Fig. i i und 12 zeigt das Herstellungsverfahren, vermittels dessen in. einer einzigen Fräsoperation die beiden Kegelstumpfmäntel eines Doppelkegels x die Verbindungsrippe s -und .die Hohlkugelführungsflächen r und q aus dem vollen Material herausgearbeitet werden. Der Fräser t bewegt sich planetenartig um die Achse der Kegelstumpfe um den Winkel u bis an die Begrenzung, welche durch die zu diesem Zweck vorher angebrachten Ausfräsungen la entsteht.Figs. I i and 12 show the manufacturing process by means of this in a single milling operation the two truncated cone shells of a double cone x the connecting rib s and .the hollow spherical guide surfaces r and q from the full Material to be worked out. The cutter t moves like a planet around the Axis of the truncated cone by the angle u up to the limit which is caused by the to For this purpose previously attached millings la is created.

Fig. 13 zeigt den Kegelfräser t in der Achsenrichtung gesehen.Fig. 13 shows the taper mill t seen in the axial direction.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Universal joint coupling with two interacting Double truncated cones, characterized in that. the two cones of each pair (x or y) by a rib protruding over the area of the base circles (l or s) directly connected to each other are:

2. Coupling according to claim i, characterized characterized in that each of the double cones is followed by a recess in which the other double cone can intervene.

3. Coupling according to claim 2, characterized characterized, .that the recess has the shape of a hollow spherical section, in which the spherically limited base surfaces of the double cone of the countershaft are to lead.

4. Coupling according to claim i and 2, characterized in that the connection of the two joint parts is formed by two intersecting bolts.

5. Procedure for the production of the joint halves according to claims i to 3, characterized in that that a right-angled cone cutter while rotating at the same time a relative Planetary movement around the axis of the double cone by less than 27o ° and the conical surfaces, the reinforcement rib and the hollow spherical surfaces in one single operation. ' '