DE551295C

DE551295C - Gelenksteinkupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE551295C
Application number: DEP62593D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1931-03-15
Filing date: 1931-03-15
Publication date: 1932-05-30

Description

Die heute ausgeführten Gelenksteinkupplungen mit einem zur Wellenachse senkrecht verlaufenden und mit der Welle aus einem Stück bestehenden Bolzen weisen im allgemeinen folgende Nachteile auf:

1. Es sind mindestens zwei Gelenksteine nötig, die an je einem Ende des Gelenkbolzens sitzen, während der mittlere Teil des Gelenkbolzens zur Verbindung mit der Welle herangezogen wird.

2. Der mittlere Teil des Gelenkbolzens bleibt für die Kraftübertragung unausgenutzt, wodurch sich knapp bemessene tragende Flächen und erhöhter Verschleiß ergeben.

3. Der Gelenkbogen mit Kreisquerschnitt besitzt ein relativ kleines Widerstandsmoment gegen Biegung und Verdrehung.

4. Eine genaue Zentrierung der Welle in der Längsrichtung ist nur selten möglich.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Gelenkbolzen längs der den Bolzenzylinder Erzeugenden mit der Stirnfläche der Welle in Verbindung steht. Der vorzugsweise senkrecht zur Bolzenachse bewegliche Stein umschließt gemäß der Erfindung den Bolzen in seiner Mantelfläche nahezu vollständig. Der zylinder- bzw. kugelförmig ausgebildete Rücken des Steines bewirkt gemeinsam mit dem kugelförmig ausgebildeten Wellenende eine genaue Zentrierung in der Längsrichtung der Welle bei voller Schwenkmöglichkeit um ihre Mittellage. Es sind demnach folgende Fortschritte erzielt worden:

1. Es ist nur ein Gelenkstein nötig, der den Umfang des mit der Welle aus einem Stück gefertigten Gelenkbolzens fast gänzlich umschließt.

2. Die Bolzenfläche ist zur Übertragung der Drehmomente fast voll ausgenutzt, so daß sich geringe Flächendrücke ergeben.

3. Das Widerstandsmoment des Bolzens gegen Biegung und Verdrehung ist noch bedeutend größer, als es praktisch erforderlich wäre. ■

4. Eine genaue Zentrierung in der Längsrichtung der Welle ist ohne besondere zu-* sätzliche Hilfsmittel erreicht.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht und im nachfolgenden näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. ι und 2 ein einfaches Gelenk in zwei zueinander senkrechten Längsschnitten,

Fig. 3 einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Gelenkes in Stirnansicht,

Fig. 4 ein Doppeigelenk im Längsschnitt,

Fig. s einen Schnitt längs Linie A-B der Fig. 4·

Das einfache Gelenk nach Fig. 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus der Welle 1, deren Ende zu einer Kugelkalotte 2 ausgebildet ist, an die sich der Bolzen 3 längs einer Erzeugenden anschmiegt. Das derart ausgebildete Ende der Welle 1 sitzt einerseits durch den Bolzen 3 in einem ihm entsprechenden Gelenkstein 4, anderseits durch die Kugelkalotte 2 in einer ihr entsprechenden Kugelpfanne 5,

die hier als Deckel des Kupplungskörpers 6 ausgebildet und mit Hilfe von Schrauben 7 mit dem Kupplungskörper verbunden ist. Der Stein 4 ist um eine im rechten Winkel zur Achse des Bolzens 3 verlaufende Achse beweglich in der Ausnehmung 8 des Kupplungskörpers 6 gelagert, wobei sein Rücken sich an der Stirnfläche der Welle 9 abwälzen kann. Das Kupplungsstück 6 ist auf das Ende der anschließenden Welle 9 aufgekeilt und in Kugellager 10 drehbar gelagert.

Die Wirkungsweise des einfachen Gelenkes nach Fig. 1 bis 3 ist die folgende: Die Welle 1 ist um die gezeichnete Mittelstellung naqh allen Richtungen um den Winkel α schwenkbar; ihre Längsverschiebbarkeit ist unmöglich, da sie durch die Kugelfläche 2 einerseits und durch den Rücken des Steines andererseits gegen den Deckel S bzw. den Körper 6 abgestützt ist. Fig. 1 zeigt, daß der Winkelausschlag der Welle 1 um die Achse des Bolzens 3 (Fig. 2) zeigt, daß ein gleich großer Winkelausschlag um die zur Bolzenachse senkrechte Achse der Kugel 2 erfolgen kann. In jeder Zwischenstellung kann der gleiche Winkelausschlag durch gleichzeitige Schwenkung um beide vorgenannten aufeinander senkrecht stehenden Achsen erfolgen. In allen Fällen bleibt hierbei die genaue Zentrierung der Welle ι gegen die Welle 9 erhalten.

Das Doppelgelenk nach Fig. 4 und 5 besteht im wesentlichen aus der Welle 1, die genau wie im vorhergehenden Beispiel ausgebildet ist und mit Hilfe des Steines 4 in einer nischenartigen Ausnehmung des Kupplungsstückes 6 sitzt. Vollkommen identisch zur Welle ι ist die Welle 1' ausgebildet, nur daß die Achse ihres bolzenartigen Endes 3' um 90⁰ zur Achse des Bolzens 3 versetzt ist. Die Welle 1' ist mit Hilfe des Steines 4' (identisch 4) im Kupplüngsstück 6 gelagert. Hierbei stützen sich die Steine 4 und 4' mit ihrem Rücken abwälzbar gegeneinander, während die Kugelkalotten 2 und 2' gegen entsprechende Kugelpfannen S und s'allseitig schwenkbar abgestützt sind. Diese Pfannen 5 und 5' sind wiederum zweckmäßig als Deckel ausgebildet, die hier durch gemeinsame Anker 7 mit dem Kupplungskörper 6 verbunden sind. Der Dekkel 5 weist eine halsartige Verlängerung auf, auf die das Kugellager 10 aufgeschoben ist.

Die Wirkungsweise des Doppelgelenkes nach Fig. 4 und 5 entspricht genau jener des einfachen Gelenkes, nur daß entsprechend der Anordnung beide Wellen unabhängig voneinander Ausschläge um ihre Mittellagen vollziehen können, ohne die Zentrierung in der Längsrichtung der Wellen aufzuheben. Die Versetzung der Achsen der bolzenartigen Enden 3 und 3' um 90⁰ oder einen anderen Winkel (siehe Zeichnung) ist zweckentsprechend, aber nicht unbedingt nötig.

Preßt man den Gelenkstein aus nachgiebigem, aber zähem Werkstoff, z. B. Jurid, Asbest, Fiber, Gummi, so können die Flächendrücke praktisch so klein gehalten werden, daß sich jede Schmierung erübrigt. Eine solche Kupplung arbeitet dann vollständig trocken.

Claims

Patentansprüche:

ι. Gelenksteinkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem zur Wellenachse senkrecht verlaufenden und mit der Welle aus einem Stück bestehenden BoI-zen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (3) längs der den Bolzenzylinder Erzeugenden mit der Stirnfläche der Welle (1) in Verbindung steht.
2. Gelenksteinkupplung nach Anspruch 1 mit einem vorzugsweise senkrecht zur Bolzenachse beweglichen Stein, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein (4) den Bolzen (3) an seiner Mantelfläche nahezu vollständig umschließt.
3. Gelenksteinkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken des Steines (4) kugel- bzw. zylinderförmig und das Ende (2) der Welle (1) ebenfalls kugelförmig ausgebildet ist, und daß durch diese die Schubaufnahme der Welle (1) in axialer Richtung erfolgt.
4. Gelenksteinkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein (4) aus einem elastisch zähen, jedoch gleitfähigen Werkstoff, z. B. Fiber, Asbest, Kompositionsmasse, besteht, der keiner Schmierung bedarf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen