DE4030737C2

DE4030737C2 -

Info

Publication number: DE4030737C2
Application number: DE19904030737
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1993-09-23
Also published as: DE4030737A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Gleichlaufgelenk dient dazu eine Dreh bewegung bei nicht fluchtenden Wellen oder bei veränderli chem Beugungswinkel von der Antriebsseite zur Abtriebsseite zu übertragen.

Gleichlaufgelenke übertragen eine Drehbewegung immer gleich förmig. Gleichlaufgelenke müssen in sich spielfrei sein, um beschleunigte oder verzögerte Dreh bewegungen ohne Stöße übertragen zu können. Sie sollten wartungsarm arbeiten und je nach Bauart, kleine oder große Drehmomente, bei höheren oder niedrigeren Temperaturen, zerstörungsfrei und formschlüssig übertragen.

Es ist bekannt, zur Erfüllung des Erfordernisses, eine Dreh bewegung stets gleichförmig und formschlüssig zu übertragen, Gleichlaufgelenke mit Kugellaufbahnen (Löhr u. Bromkamp: Gleichlaufge lenke für den industriellen Einsatz, Ausgabe 3.89 - DE Firmenschrift) einzusetzen. Diese erreichen einen Beugungswinkel von max. 40° (je nach Bauart) und werden vorwiegend im Kraft fahrzeugbau verwendet. Um z. B. eine Drehbewegung in der Landwirtschaft, zwischen einem Traktor und einer Arbeits maschine übertragen zu können, werden hauptsächlich Kreuz gelenkwellen (G. Elbe u. Sohn: Katalog, Ausgabe 12.68 - DE Firmenschrift) mit einem Beugungs winkel von 10 bis 45^o (je nach Bauart) eingesetzt.

Allerdings reicht ein Beugungswinkel von max. 45^o im Praxis einsatz oft nicht aus, wodurch Getriebe, Antriebs- und Ge lenkkupplungen verstärkt verschleißen bzw. zerstört werden können, wenn nicht beim Überschreiten des zulässigen Beu gungswinkels der Kreuzgelenkwelle, die Drehbewegung abge schaltet bzw. der zulässige Beugungswinkel wieder einge halten wird.

Aus der US 9 12 096 ist ein Gleichlaufgelenk bekannt, bei den zwei Zahnkränze über abgefederte Zugbolzen zusammengehalten werden. Nachteilig bei diesem bekannten Gelenk ist, daß es wegen der nur eindimensionalen Ab winkelbarkeit der Zugbolzen und der Hemmung durch die stets vorhandene Reibung nicht ohne weiteres aus der gestreckten in eine abgebeugte Stellung zu bringen ist.

Ähnliches gilt für das aus der DE-AS 10 19 131 bekannte Gelenk.

Aus der US 47 21 493 ist ein Gelenk bekannt bei dem die Gelenkhälften durch einen vorgespannten flexiblen Draht zusammengehalten werden. Nachteilig hierbei ist, daß der Draht bei Drehung des gebeugten Gelenks einer ständigen Biege beanspruchung unterliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufgelenk bereitzustellen, das eine Drehbewegung zwischen einer An triebsseite und einer Abtriebsseite, bei nicht fluchtenden Wellen oder bei veränderlichem Beugungswinkel bis max. 90^o pro Gelenk, gleichförmig und formschlüssig überträgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich nungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ge löst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß man eine gleichförmige Drehbewegung bis zu 90^o pro Gelenk übertragen kann, wobei der Beugungswinkel pro Gelenk verschieden sein kann. Dies bedeutet, daß bei zwei hintereinander angebrachten Gelenken, eine gleich förmige Drehbewegung mit einem Beugungswinkel von max. 180^o erreicht werden kann. Somit braucht man auch auf eine Par allelität zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebs seite wie bei Kreuzgelenkkupplungen, nicht mehr zu achten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Durch die Merkmale des Patentanspruchs 6, wird über ein Axialrillenkugellager, der ruhende vom rotierenden Teil des Gleichlaufgelenks, getrennt. Durch die Merkmale des Patentanspruchs 7, wird über die Druckfedern ein ständiges Ineinandergreifen der Radienzahn räder gewährleistet. Durch die Merkmale der Patentansprüche 8 und 9, wird ein Fixieren der Druckfedern erzielt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den folgenden Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Halbschnitt eines Gleichlaufgelenks,

Fig. 1.1 das Gleichlaufgelenk mit einem Beugungs winkel von 90°,

Fig. 2 das Radienzahnrad in der Vorderansicht,

Fig. 2.1 im Vollschnitt und

Fig. 2.2 in der Draufsicht.

Das aus Fig. 1. ersichtliche Gleichlaufgelenk ist im fertig montierten und je Gelenkhälfte mit einem Rohr 8 verschweißten Zustand abgebildet. Es ist mit Radienzahnrädern 1 mit je einem pro Gelenkhälfte dargestellt. Die Zugbolzen 2, welche zuvor ineinander verlötet oder verschweißt und wie dargestellt vorzugsweise mit einem Bund versehen sind, um das Einspannen bei der Passungsherstellung zu erleichtern, und die axial mittig durch die beiden Radienzahnräder 1 verlaufen, ermöglichen ein präzises Ineinandergreifen der Radienzahnräder 1. Die Zugbolzen 2 werden bei einem Beugungswinkel von 0° (gestreckter Zustand) mit den Radienzahnrädern 1 synchron mitgedreht. Sobald sich der Beugungswinkel vergrößert (max. 90^o pro Gelenk; in Fig. 1.1 dargestellt), bleiben die Zugbolzen 2 mit zugehöriger Fixierscheibe 3, Lochmutter 4 und Druckfeder 6 stehen. Dabei drehen sich die Radienzahnräder 1 um die Zugbolzen 2, bei der Übertragung einer Drehbewegung. Die Zugbolzen 2 sind zur Verringerung der Lagerrei bung in Gleitlager 5 gebettet. Anstatt der Gleitlager 5 kann auch eine Kugelführung mit Vorspannung oder eine andere zweckmäßige Säulenführung eingesetzt werden. Das Axialrillenkugellager 7 trennt die ebenso wie die Zugbolzen 2 ruhenden Teile 3, 4, 6 von den rotierenden Radienzahnrädern 1. Eine besonders kompakte Bauweise läßt sich durch eine Kombination eines Axialrillenkugellagers mit einer Säulenführung erzielen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist das Radienzahnrad 1 mit gewölb ten Zahnflanken ausgebildet, um in einem abgewinkelten Zu stand, einen ruhigen Lauf zu gewährleisten. Die Ver zahnung kann auch schrägverzahnt hergestellt sein. Der Aufnahmebund des Radienzahnrades 1 ermög licht ein Aufstecken eines Rohres 8 oder eines Flansches, wobei die Verbindung durch Verschweißen oder auf eine andere bekannte Weise erfolgt, z. B. über ein Gewinde mit entsprechender Sicherung. Die axial mittig paßgenauen Bohr ungen dienen zur Aufnahme des Gleitlagers 5 oder der Säulenführung und des Axialrillenkugellagers 7. Für die Herstellung sind die Formeln gemäß dem Patentanspruch 4 zu verwenden. Alle weiteren Angaben sind jeweils abhängig vom Radienzahnraddurchmesser (D), von der Zähnezahl und vom Radius (r).

Für die Montage wird ein entsprechender Lochmutterschlüssel benötigt, um die Lochmutter nach dem Zusammenbau festzu drehen. Erst dann wird ein Rohr 8 oder sonstige Verbindung angeschweißt oder entsprechend befestigt.

Das Gleichlaufgelenk kann von einem mit Fett gefüllten Faltenbalg umgeben sein. Damit erreicht man eine Dauerschmierung, einen Schutz vor Verschmutzung und einen Schutz gegen Hineingreifen in die Verzahnung.

Claims

1. Gleichlaufgelenk bestehend aus zwei Kupplungshälften zur formschlüssigen Übertragung einer Drehbewegung bei Win kelversatz der Wellen oder veränderlichem Beugungswinkel zwischen den Wellen bis 90°, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Kupplungshälfte ein Radienzahnrad (1) aufweist mit Zähnen, die im Radialschnitt einen konvexen Zahnkopf und einen konkaven Zahngrund zeigen, wobei Zahnkopf und Zahn grund schwenkbar ineinander passen, und daß
jede Kupplungshälfte eine axial mittige Ausnehmung auf weist, in der ein Zugbolzen (2) drehbar und axial verschieb lich geführt ist, und daß
jeder Zugbolzen (2) an dem der Gelenkmitte zugewandten Ende eine Ringöse trägt, die in die Ringöse der anderen Kupplungshälfte in zwei Ebenen abwinkelbar eingreift, und daß
jeder Zugbolzen (2) durch je eine Druckfeder (6) beaufschlagt wird, die drehbar gegen die jeweilige Kupplungshälfte ab gestützt ist, wodurch die Radienzahnräder (1) im Eingriff gehalten werden.

2. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne gewölbte Zahnflanken haben.

3. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der konvexen Zahnköpfe und konkaven Zahngründe vom Umfang über die Stirnseite des Radienzahnrades (1) hinausgehen und ein Ineinandergreifen der Zähne bei gestreck tem oder abgewinkeltem Gleichlaufgelenk erfolgt.

4. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich aus dem Radius (r), der konvexen Zahnköpfe oder der konkaven Zahngründe die Zahnhöhe h = r (0,5(3-√) ) und die Zahnkopfhöhe errechnen läßt.

5. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radienzahnräder (1) einen Aufnahmebund und zwei axial mittig paßgenaue Bohrungsaufnahmen aufweisen.

6. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Axialrillenkugellager (7) die Druckfeder (6) gegen das jeweilige Radienzahnrad (1) drehbar abstützt.

7. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (6) zwischen einer Fixierscheibe (3) und einer Lochmutter (4) eingespannt ist und auch bei gestreckter Kupplung unter Vorspannung steht.

8. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierscheibe (3) eine axial mittige Bohrung und einen Aufnahmebund mit Fase hat, der die Druckfeder (6) aufnimmt und fixiert.

9. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmutter (4) ein axial mittiges Innengewinde passend zu dem Gewinde der Zugbolzen (2) und zwei auf der Stirnfläche angebrachte Bohrungen aufweist, die den gleichen radialen Abstand zur Mittelachse der Loch mutter haben und daß die Lochmutter einen Auf nahmebund mit Fase aufweist, der die Druckfeder (6) aufnimmt und fix iert.

10. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbolzen (2) in vorzugsweise als Gleitlager ausgebildeten Lagern (5) axial verschieblich geführt sind.

11. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbolzen (2) einen Bund zum Einspannen bei der Passungsherstellung aufweisen.