DE3906114C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wuchtgewicht für rotierende Wellen, insbesondere Kreuzgelenkwellen, bestehend aus einem das Gewicht darstellenden Wuchtblech, welches über zwei voneinander beabstandete punktförmige Befestigungs­ stellen mit der Welle verbunden ist.

Bei rotierenden Wellen, insbesondere Gelenkwellen, ist es bekannt, als Wuchtgewichte Blechstreifen vorzusehen und diese durch Punktschweißung in der Nähe der Gelenke, ins­ besondere an dem Verbindungsrohr, vorzusehen (DE-GM 74 17 316). Die Befestigung der Wuchtgewichte bedeutet in fast allen Fällen eine Verminderung der Festigkeit des betroffenen Bauteiles, insbesondere wenn mehrere Schweißpunkte vorgesehen sind. Die Schweißpunkte bilden bei einem durchgehenden Blechstreifen Anrißpunkte unter Belastung. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß sich unter Drehmoment die Wuchtgewichte lösen, da eine Verformung stattfindet. Das Bauteil, an dem die Wuchtblechstreifen befestigt sind, wird aufgrund der Drehmomentübertragung tordiert und erfährt eine Verformung, welche sich auch auf die Befestigungspunkte für den Blechstreifen überträgt und diese auf Scherung beansprucht.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, ein Wuchtgewicht für Kreuzgelenkwellen vorzuschlagen, das so ausgebildet und befestigt ist, daß kein negativer Einfluß bei Befestigung auf die einem Drehmoment unter­ liegende rotierende Welle hinsichtlich der Dauerfestigkeit der Welle selbst und hinsichtlich der Befestigung der Wuchtgewichte gegeben ist. Insbesondere soll die Dauer­ festigkeit erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wuchtblech im Bereich zwischen den Befestigungsstellen mindestens einen Schlitz oder Durchbruch aufweist.

Durch die Wahl von zwei Befestigungsstellen und des da­ zwischen angeordneten Durchbruches oder Schlitzes wird eine gezielte Weichheit des Wuchtbleches erreicht, so daß sich dieses unter Drehmoment Veränderungen der Welle anpassen kann. Eine Krafteinwirkung resultierend aus dieser Verformung führt nicht zu einer übermäßigen Beanspruchung der Befestigungsstellen. Gleichzeitig wird hierdurch auch die Gefahr von Anrissen, ausgehend von den Befestigungsstellen, vermieden.

Bevorzugt sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Befestigungsstellen als Schweißpunkte ausgebildet.

Ferner wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß das Wuchtblech rechteckig ausgebildet ist.

Um die nötige Bewegungsfreiheit in allen Richtungen er­ zielen zu können, ist vorgesehen, daß bei einem recht­ eckigen Wuchtblech die Befestigungsstellen auf einer Dia­ gonalen des Wuchtbleches angeordnet sind.

Eine besonders günstige Wirkung ergibt sich dann, wenn die Befestigungsstellen und der/die Schlitze oder Durchbrüche so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie der Befesti­ gungsstellen diese kreuzt.

Zur Erzielung der notwendigen Weichheit bzw. Verringerung des Verformungswiderstandes ist vorgesehen, daß der/die Schlitze jeweils von einer Seitenfläche des Wuchtbleches ausgehen.

Für den Fall, daß das Wuchtblech zwei Schlitze aufweist, ist vorgeschlagen, daß diese jeweils von den gegenüber­ liegenden Seitenflächen des Wuchtbleches ausgehen.

Es können aber auch zwei Gruppen von Schlitzen vorgesehen sein, die jeweils von gegenüberliegenden Seitenflächen des Wuchtbleches ausgehen.

Anstelle von Schlitzen können auch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwei U-förmige Durchbrüche vorge­ sehen sein, die nahe den gegenüberliegenden Seitenflächen des Wuchtbleches angeordnet sind, und deren Schenkel je­ weils zu einer der beiden gegenüberliegenden Seitenflächen hinweisend und die Befestigungsstellen zwischen den Schen­ keln angeordnet sind.

Nach einer ersten Ausführungsvariante können für den Fall, daß zwei Gruppen von Schlitzen vorgesehen sind, jeweils ein Schlitz der einen und ein Schlitz der anderen Gruppe eine gemeinsame Mittellinie aufweisen. Für den Fall, daß nur zwei Schlitze vorgesehen sind, können auch diese eine gemeinsame Mittellinie aufweisen.

Zur Erzielung der notwendigen Weichheit in mehreren Rich­ tungen ist vorgesehen, daß die Schlitze zunächst recht­ winklig zu der Seitenfläche, von der sie ausgehen und dann parallel zu derselben Seitenfläche verlaufen.

Schließlich ist zur Vermeidung von Unterrostung vorge­ schlagen, daß das Wuchtblech im Bereich zwischen den Be­ festigungsstellen U-förmig ausgebildet und die Befesti­ gungsstellen von den Schenkeln abgewinkelten Anlageberei­ chen zugeordnet sind.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Kreuzgelenkwelle,

Fig. 2 einen Schnitt A-A gem. Fig. 1 in vergrößer­ tem Maßstab,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungs­ form eines Wuchtbleches,

Fig. 3a eine Seitenansicht zu Fig. 3 und

Fig. 4 bis 8 Drauf- bzw. Seitenansichten zu Ausbildungsva­ rianten von Wuchtblechen.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Kreuzgelenkwelle 1 darge­ stellt, welche mit Wuchtblechen 10 nach der Erfindung versehen ist. Die Kreuzgelenkwelle 1 besteht aus zwei Kreuzgelenken 2, welche durch eine Verbindungswelle mit­ einander drehfest aber eine Relativverstellung zulassend verbunden sind. Die Kreuzgelenke 2 bestehen aus einer inneren Gelenkgabel 3 und einer äußeren Gelenkgabel 4. Die beiden Gelenkgabeln 3, 4 sind über ein Gelenkkreuz 5 mit­ einander scharnierbar in zwei Ebenen verbunden. Die äußere Gelenkgabel 4 besitzt einen Flansch 6, der zum Anschluß an ein treibendes oder getriebenes Maschinenteil oder Fahr­ zeugteil dient. Die beiden inneren Gelenkgabeln 3 sind mit Bauteilen, die zur Verbindungswelle gehören, verbunden. So ist eine der inneren Gelenkgabeln 3 Bestandteil eines Verschiebaußenteils 7, welches in seiner Bohrung ein Keil­ profil aufweist, in welchem ein Verschiebeinnenteil 8, das eine dazu passende Keilverzahnung auf seiner Außenfläche aufweist, drehfest, aber axial verschiebbar aufgenommen ist. Unter Zwischenschaltung eines Verbindungsrohres 9 ist das Verschiebeinnenteil 8 mit der anderen inneren Gelenk­ innengabel 3 verbunden. Das Verbindungsrohr 9 dient in der Regel zur Anpassung der Länge der Kreuzgelenkwelle 1 an den jeweiligen Anwendungsfall. Die Kreuzgelenkwelle 1 wird nach der Montage gewuchtet, um die erforderliche Rundlaufqualität, die für den jeweiligen Anwendungsfall gefordert ist, zu erreichen. Hierzu dienen Gewichte in Form von Wuchtblechen 10, von denen vorzugsweise eines oder mehrere dem Verbindungsrohr 9 oder dem Verschiebeaußenteil 7 zugeordnet werden. Die Wuchtbleche 10 werden bevorzugt über Punktschweißung mit dem Verbindungsrohr 9 verbunden. Hierzu sind, wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, zwei Befestigungsstellen 11, 12 vorgesehen. Die Ausbildung des Wuchtbleches 10 selbst und die Lage der Befestigungsstellen 11, 12 ergibt sich aus der Beschreibung im Zu­ sammenhang mit den Fig. 3 bis 8.

Aus dem Schnitt A-A gemäß Fig. 2 ist erkenntlich, daß das Wuchtblech im Bereich zwischen den beiden Befestigungs­ stellen 11, 12 sich von der Außenfläche des Verbindungs­ rohres 9 entfernt, um einen offenen Spalt zu bilden. Hier­ durch wird die Auflagefläche auf ein Minimum konzentriert, so daß die Gefahr des Unterrostens vermieden wird. Aus den Fig. 1 und 2 ist auch erkennbar, daß die beiden Be­ festigungsstellen 11, 12 in Drehrichtung der Kreuzgelenk­ welle 1 hintereinander angeordnet sind.

Aus den Fig. 3 und 3a ist eine erste Ausführungsform des Wuchtbleches 10 erkennbar. Das Wuchtblech 10 ist rechteckig ausgebildet. Die Seitenflächen sind mit 10 a, 10 b, 10 c und 10 d bezeichnet. Es sind zwei Gruppen von Schlitzen 13, 14 vorgesehen. Infolge der Schlitze 13 und 14 erfolgt eine Verringerung des wirksamen Querschnittes, so daß Verformungen im Verbindungsrohr 9 durch Formänderung des Wuchtbleches 10 aufgrund der aus den Schlitzen 13, 14 resultierenden Weichheit ausgeglichen werden können. Es ist erkennbar, daß aufgrund der jeweils zwei einer Gruppe zugehörigen Schlitze 13 und 14 eine Art Doppel-H ent­ steht. Jeweils ein Schlitz 13 der einen Gruppe und ein Schlitz 14 der anderen Gruppe besitzen eine gemeinsame Mittellinie 18. Die Schlitze 13 und 14 gehen jeweils von gegenüberliegenden Seitenflächen 10 c bzw. 10 d des Wucht­ bleches 10 aus. Die Schlitze 13, 14 und die Befestigungs­ stellen 11, 12 sind so angeordnet, daß eine gedachte Ver­ bindungslinie 16 durch die Befestigungsstellen 11 und 12, die Schlitze 13, 14 bzw. deren Mittellinien 18 schneidet. Diese Anordnung bewirkt die besondere Weichheit. Es ist erkenntlich, daß die Verbindungslinie 16 die Diagonale für das rechteckige Wuchtblech 10 bildet.

Aus Fig. 3a ist erkenntlich, daß zusätzlich der Zwischen­ abschnitt 19 zwischen den Befestigungsstellen 11, 12 U-för­ mig ausgebildet ist, von dessen Schenkeln 20 Anlagebe­ reiche 21 abgewinkelt sind. Durch diese Ausbildung ergibt sich eine Art Brücke, welche darüber hinaus Lageveränderun­ gen zwischen den beiden Befestigungsstellen 11, 12 bei Beanspruchung des Verbindungsrohres 9 erlaubt, also eine Verformung des Wuchtbleches 10 erleichtert. Darüber hinaus sind die Anlagebereiche 21 des Wuchtbleches 10 auf dem Verbindungsrohr 9 auf eine kleine Fläche konzentriert, so daß im Zwischenabschnitt 19 ein Spalt zwischen der Außen­ fläche des Verbindungsrohres 9 und dem Wuchtblech 10 gege­ ben ist. Dieser vergrößerte Spalt verhindert, daß eine Unterrostung stattfinden kann. Gleichzeitig wird die Riß­ gefahr, welche von den Befestigungsstellen 11, 12 ausgeht, verringert.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 4a sind zwei Schlitze 13, 14 vorgesehen, von denen einer von der Seitenfläche 10 c und der andere von der Seitenfläche 10 d ausgeht. Es wird hierdurch eine Z-förmige Gestaltung er­ reicht. Die beiden Befestigungsstellen 11, 12 sind eben­ falls auf einer diagonal verlaufenden Verbindungslinie 16 angeordnet. Die Schlitze 13, 14 sind ebenfalls so ausgebil­ det, daß eine möglichst große Weichheit und damit Verfor­ mungsfreudigkeit des Wuchtbleches 10 und Anpassung an die Spannungs- und Beanspruchungsverhältnisse im Verbindungs­ rohr 9 gegeben ist. Aus der zugehörigen Fig. 4a ist er­ kennbar, daß das Wuchtblech 10 ebenfalls brückenartig ausgebildet ist.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 5a sind ebenfalls nur zwei Schlitze 13, 14 vorgesehen, die jedoch nicht von den Schmalflächen, sondern von den längeren Seitenflächen 10 a und 10 b ausgehen und mittig zu denselben angeordnet sind. Der im mittleren Bereich verbleibende Restquerschnitt erlaubt eine günstige Verformung der bei­ den über die durch die Befestigungsstellen 11 und 12 mit dem Verbindungsrohr 9 verbundenen Abschnitte des Wucht­ bleches 10.

Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Form des Wucht­ bleches 10, bei der ebenfalls zwei Schlitze 13, 14 vorge­ sehen sind. Die beiden Schlitze 13, 14 verlaufen schräg ausgehend von gegenüberliegenden langen Seitenflächen 10 a und 10 b des rechteckigen Wuchtbleches 10.

Die beiden Befestigungsstellen 11 und 12 sind jeweils etwa mittig der Längenerstreckung der beiden Schlitze 13 bzw. 14 in Richtung auf die Seitenflächen 10 c bzw. 10 d versetzt angeordnet. Die beiden Schlitze 13, 14 verlaufen zueinander parallel.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind ebenfalls zwei Schlitze 13, 14 vorgesehen, wobei diese zunächst recht­ winklig zu der Seitenfläche 10 a, 10 b, von der sie ausgehen und anschließend parallel zu derselben Seitenfläche 10 a, 10 b verlaufen. Die Verbindungslinie 16 verläuft durch die beiden Befestigungsstellen 11 und 12 hindurch und schneidet die Schlitze 13 und 14. Durch den Verlauf der Schlitze 13, 14 ergeben sich zwei kleinere Rechteckab­ schnitte, in deren Zentrum die Befestigungsstellen 11, 12 angeordnet sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind zwei Durch­ brüche 13, 14 zur Erzielung der notwendigen Verformungs­ freudigkeit des Wuchtbleches 10 vorgesehen. Die beiden Durchbrüche 13, 14 sind U-förmig gestaltet. Deren Schenkel 17 weisen jeweils zu einer der kürzeren Seitenflächen 10 c bzw. 10 d hin. Im Bereich zwischen zwei Schenkeln 17 eines Durchbruches 13 oder 14 ist der zugehörige Schweißpunkt als Befestigungsstelle 11 bzw. 12 angeordnet. Die beiden Befestigungsstellen 11 und 12 sind auf der Mittelachse bezüglich der größeren Längenerstreckung des rechteckigen Wuchtbleches 10 angeordnet. Es ist erkennbar, daß die Verbindungslinie 16 die Durchbrüche 13 und 14 schneidet.

Bezugszeichenliste

1 Kreuzgelenkwelle
2 Gelenk
3 Gelenkgabel
4 Gelenkgabel
5 Gelenkkreuz
6 Flansch
7 Verschiebeaußenteil
8 Verschiebeinnenteil
9 Verbindungsrohr
10 Wuchtblech
10 a Seitenflächen des Wuchtbleches
10 b Seitenflächen des Wuchtbleches
10 c Seitenflächen des Wuchtbleches
10 d Seitenflächen des Wuchtbleches
11 Befestigungsstelle
12 Befestigungsstelle
13 Schlitz (Durchbruch)
14 Schlitz (Durchbruch)
16 Verbindungslinie (Diagonale)
17 Schenkel des U-Durchbruches
18 Mittellinie
19 Zwischenabschnitt des Wuchtbleches
20 Schenkel des U-förmigen Bereiches des Wuchtbleches
21 Anlagebereich

Claims (13)

1. Wuchtgewicht für rotierende Wellen, insbesondere Kreuzgelenkwellen, bestehend aus einem das Gewicht darstellenden Wuchtblech, welches über zwei voneinander beabstandete punktförmige Befestigungs­ stellen mit der Welle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtblech (10) im Bereich zwischen den Befestigungsstellen (11, 12) mindestens einen Schlitz oder Durchbruch (13, 14) aufweist.

2. Wuchtgewicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen (11, 12) als Schweißpunkte ausgebildet sind.

3. Wuchtgewicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtblech (10) rechteckig ausgebildet ist.

4. Wuchtgewicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen (11, 12) auf einer Diagonalen (16) des Wuchtbleches (10) angeordnet sind.

5. Wuchtgewicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen (11, 12) und der/die Schlitze (13, 14) oder Durchbrüche so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie (16) der Befestigungsstellen (11, 12) diese kreuzt.

6. Wuchtgewicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Schlitze (13, 14) jeweils von einer Seiten­ fläche (10 a, b, c, d) des Wuchtbleches (10) ausgehen.

7. Wuchtgewicht mit zwei Schlitzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (13, 14) jeweils von gegenüberliegenden Seitenflächen (10 a, b) bzw. (10 c, d) des Wuchtbleches (10) ausgehen.

8. Wuchtgewicht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Schlitzen, (13, 14) vorgesehen sind, die jeweils von gegenüberliegenden Seitenflächen (10 c, d) des Wuchtbleches (10) ausgehen.

9. Wuchtgewicht nach den Ansprüchen 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei U-förmige Durchbrüche (13, 14) vorgesehen sind, die nahe den gegenüberliegenden Seitenflächen (10 c, d) des Wuchtbleches (10) angeordnet sind und deren Schenkel (17) jeweils zu einer der beiden gegen­ überliegenden Seitenflächen (10 a, 10 d) hinweisend und die Befestigungsstellen (11, 12) zwischen den Schenkeln (17) angeordnet sind.

10. Wuchtgewicht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Schlitz (13) der einen und ein Schlitz (14) der anderen Gruppe eine gemeinsame Mittellinie (18) aufweisen.

11. Wuchtgewicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schlitze (13, 14) eine gemeinsame Mit­ tellinie (18) aufweisen.

12. Wuchtgewicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (13, 14) zunächst rechtwinklig zu der Seitenfläche (10 a, b), von der sie ausgehen, und dann parallel zu derselben Seitenfläche (10 a, b) verlaufen.

13. Wuchtgewicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtblech (10) im Bereich (19) zwischen den Befestigungsstellen (11, 12) U-förmig ausgebildet ist und die Befestigungsstellen (11, 12) von den Schenkeln (20) abgewinkelten Anlagebereichen (21) zugeordnet sind.