DE569889C

DE569889C - Kardangelenk

Info

Publication number: DE569889C
Application number: DEK125142D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-04-20
Filing date: 1932-04-20
Publication date: 1933-02-09

Description

Die bisher gebräuchlichen Kardangelenke besitzen nicht die zu einem sicheren Dauerbetrieb erforderliche gleichmäßige Flächenanlage, auch bei' unbelasteten Übertragungssteinen. Durch die Relativbewegung zweier kräfteübertragender Teile entsteht nach einiger Betriebszeit das zu Störungen Anlaß gebende Spiel durch Abnutzung der Gleitfiächen. Kardangelenke, die die Gleitbewegung der Übertragungselemente durch eine Rollbewegung ersetzen, sind in dieser Beziehung noch unsicherer, da diese Teile nur Linienberührung haben können. Darum wird auch bei den bisherigen Kardangelenken mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit, die derartige Übertragungsteile verwenden, eine zusätzliche Führung dieser Teile erforderlich, da sie nach kurzer Zeit abgenutzt sind und dann nicht mehr in die Mittellage abrollen.

ao Das den Gegenstand der Erfindung bildende Kardangelenk vermeidet diese Nachteile, indem die übertragenden Gelenkteile in Form von Keilstücken mit Flächenberührung ausgebildet sind und derart angeordnet werden, daß sie sich bei erfolgter Abnutzung an den Gleitflächen nachstellen und somit eine immer gleichmäßige Flächenanlage und damit immer kraftschlüssige Übertragung gewährleisten.

Das Gelenk besteht aus folgenden Teilen:

ι. Gabelförmige Wellenanschlußstücke, deren

Übertragungsflächen, d. h. deren Gleitflächen für die anliegenden Übertragungssteine nach Kegeln ausgebildet sind, derart, daß beide Kegelachsen zusammenfallen und zur Wellenachse sowohl als auch zur Gabel senkrecht liegen.

2. Übertragungssteine, die genau gleich den Kegelmänteln bearbeitet sind, auf denen sie gleiten, dabei im Mittelschnitt, senkrecht zu den Gleitflächen, einen Keilwinkel bilden.

Die Bearbeitung derartiger Teile nach Ke- § gelmänteln ist, als Rotationskörper von Geraden, einfach und genügend genau, in bezug auf Kegel winkel ohne Passungen möglich. Diese Teile haben bei Drehung um eine Kegelachse immer gleiche Flächenbelastung; weiterhin werden durch die Doppelkegel um je eine Achse die beiden Wellen einwandfrei zentriert. Der Gelenkmittelpunkt bleibt für alle Lagen und Winkelstellungen der zu verbindenden Wellen zueinander der gleiche.

Die selbständige Nachstellbarkeit der Gleitsteine ergibt sich folgendermaßen: Tritt durch Abnutzung der Gleitsteine eine Lockerung derselben ein, so werden sie durch die angeordnete Federkraft so lange verschoben, bis, da sie im Schnitt keilförmig sind, eine der Federkraft entsprechende kleine Vorspannung an den Übertragungsflächen auftritt. So ergibt sich, daß das Gelenk immer spielfrei arbeitet.

Werden die Gleitsteine durch die Kräfte des angreifenden Drehmomentes belastet, so entsteht nach Maßgabe des Keilwinkels eine Kraft, die den Gleitstein in Richtung der Winkelöffnung zu verschieben sucht. Wird jedoch der Keilwinkel entsprechend den

vorhandenen Reibungsverhältnissen gewählt, so wird dieser Kraft von den Reibungskräften an den Gleitflächen das Gleichgewicht gehalten.

Das Gelenk nach Entwurf ι besteht au: den beiden Gabelstücken α und b. In der Schnittzeichnung ist die Kegelform der Übertragungsflächen ersichtlich. Die Kegelflächen ^₁ und a₂ der Gabel α sind Teile von «° Kegelmänteln mit der Achse X-X. Die Flächen O₁ und b₂ der Gabel b sind Teile von Kegelmänteln mit der gemeinsamen Achse Y-Y.

Nach. Entwurf 2, der dem ersten Entwurf «5 entspricht, ist lediglich, der Kegelwinkel der Gabel b, deren Äußeres sich allerdings etwas geändert hat, verkleinert worden, derart, daß der im Mittelschnitt der Gleitsteine entstehende Keilwinkel entsprechend der Reiao bungszahl der Bewegung der verwendeten Materialien gewählt wurde.

Bei Entwurf ι wurde der Keilwinkel, der sich zwischen den Gleitflächen bildet, derart geteilt, daß, nach Einfügung des aus Flacheisen hergestellten Kreuzes, zwischen Gleitsteinhälfte und Flacheisen der Reibungswinkel der Ruhe maßgebend für den Gesamtkeilwinkel der Gleitsteine ist. An sich ist das Flacheisenkreuz nicht erforderlich, wenn der Winkel zwischen den eigentlichen Gleitflächen eines Steines kleiner oder höchstens gleich dem Reibungswinkel der Bewegung angesetzt wird.

Die Nachstellbarkeit wird bei Entwurf 1 3$ durch eine unter radialer Vorspannung aufgebrachte Schraubenfeder bewirkt. Die Nachstellung erfolgt von außen nach innen. Bei Entwurf 2 erfolgt die Nachstellung durch eine kleine Druckfeder von innen nach außen. Die Gelenke nach den Entwürfen 1 und 2 übertragen nicht mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit.

Entwurf 3 zeigt ein aus Entwurf 2 entwickeltes Doppelgelenk, also für gleichmäßige Drehmomentsübertragung. Dieses Gelenk hat auch Flächenberührung, was bei den bisherigen Doppelgelenken mit einem Gelenkmittelpunkt nicht der Fall war. Es ergibt sich also gegenüber den bisher bekannten ein beträchtlicher Vorteil, Diese benutzten, wie schon eingangs erwähnt, zur Kraftübertragung Körper, die im günstigsten Falle Linienberührung mit den Gleitflächen haben. Um eine genaue Mittellage auf der Winkelhalbierenden der zu verbindenden WeI-len zu erhalten, wodurch eine gleichförmige Drehmomentsübertragung entsteht, sind besondere Steuerungskörper oder Kurvenbahnen bzw. besondere Gleitrillen nötig, die teuer in der Herstellung sind und ebenfalls einer Abnutzung unterworfen sind und damit den Anforderungen nicht gerecht werden. Das Doppelgelenk nach Entwurf 3 entsteht aus dem nach Entwurf 2 derart, daß der Gabelkörper b sich zu dem Übertragungsglied δ verkürzt. Es ergibt sich also ein Doppelgelenk mit nur einem Gelenkmittelpunkt.

Wegen der auf das Gelenk zurückwirkenden Massenkräfte wird das Gelenk unter Last mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit übertragen, ohne daß irgendwelche Gelenkteile geklemmt oder überbeansprucht werden könnten. Um das Kreuzglied b auch bei Leerlauf in der Mittellage halten zu können, ist die angezeigte Doppelfeder b erforderlich. Wird ausnahmsweise eine Zentrierung der Wellen durch das Gelenk nicht verlangt, so können die entsprechenden Gleitflächen der Gleitsteine sowie der anliegenden Gelenkteile zur Vereinfachung der Herstellung als Zylindermäntel hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kardangelenk, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verwendung keilförmiger Übertragungssteine, die entsprechend der fortschreitenden Abnutzung an den Gleitfiächen selbständig nachgestellt werden, alle Drehmomente übertragende Gelenkteile unter Last sowie bei Leerlauf immer kraftschlüssige Berührung miteinander haben.

2. Kardangelenk nach Anspruch 1 mit dem Kennzeichen, daß die zur Kraftübertragung dienenden Gleitsteine derart bearbeitet sind, daß jeder Gleitstein für sich eine Drehung der ihn berührenden Gelenkelemente um zwei zueinander senkrechte Achsen zuläßt, wobei immer gleichbleibende Flächenberührung stattfindet.

3. Kardangelenk nach den Ansprüchen 1 und 2 mit dem Kennzeichen, daß die Gleitflächen der Gleitsteine bzw. der anliegenden Gelenkteile nach einander gleichen Kegelmänteln ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen