-
Gegenstand dieser Erfindung ist eine
Vorrichtung zum Lösen
eines Gleichlaufgelenks von der Antriebswelle. Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Vorrichtung, mit der die bei der Kraftübertragung in
Fahrzeugen allgemein eingesetzten Gleichlaufgelenke von der Antriebswelle
gelöst
werden können.
-
Das Gleichlaufgelenk besteht in der
Hauptsache aus einem äußeren Teil,
einem inneren Teil, aus Kugeln und einem Kugelhalter. Das äußere Teil ist
an der Radnabe des Fahrzeugs, das innere Teil an der Antriebswelle
befestigt, die zur Kraftübertragung zwischen
Getriebe und Rad dient. Die Kugeln befinden sich in einem Kugelhalter,
der wiederum innerhalb des äußeren Teils
angeordnet ist. Im Kugelhalter und im äußeren Teil sind Hohlräume vorhanden,
in denen sich die Kugeln bewegen können, so dass sich das Gelenk
beim Schwenken des Rades beugen kann. Das Ende des inneren Teils
wird oft von einer Nutwelle gebildet, die in eine am Kugelhalter
befindliche, mit entsprechenden Nuten versehene Öffnung eingepasst ist. Gesichert
wird die Welle durch einen Sicherungsring, der zum Beispiel mit
einer Zange geöffnet
werden kann oder sich bei Einwirkung einer Axialkraft öffnet. Oft
ist auch nach dem Lösen
des Sicherungsringes eine relativ große Axialkraft erforderlich,
um die Verbindung zu lösen.
Das Gelenk ist durch eine Gummimanschette gegen Verschmutzung geschützt.
-
Als Wartungsmaßnahmen für das Gelenk genügen oft
das Auswechseln der beschädigten Gummimanschette
und das Reinigen und Prüfen
der Kugeln, des Kugelhalters und der Gleitflächen. Dabei werden die Manschettenhalter
des Gelenks gelöst und
die Gummimanschette beiseite geschoben. Das Auseinandernehmen des
Gelenks geschieht im Allgemeinen durch Losschlagen des äußeren Teils
mit Hammer und Dorn, Gleithammer oder Lufthammer, wobei gleichzeitig
das innere Teil fest an der Stelle gehalten werden muss. Oft muss
auch die mit Spezialzange zu öffnendem Sicherungsring
versehene Verbindung durch Schlagen gelöst werden, weil die Zange infolge
Beschädigung
des Sicherungsringes oder durch Schmiermittel bedingter Glätte desselben nicht
ordentlich greift. Im Hinblick auf die Kostenreduzierung wäre es von
Vorteil, dass die Wartung des Gelenks ohne vollständiges Ausbauen
der Antriebswelle aus dem Fahrzeug erfolgen könnte. Bei dem allgemein üblichen
Losschlag-Verfahren muss die Antriebswelle völlig vom Antriebsachsgetriebe
gelöst werden,
da, bleibt sie an ihrer Stelle, nicht genügend Raum für die Schlagbewegung vorhanden
ist. Es gestaltet sich auch schwierig, beim Auseinandernehmen das
innere Teil an seiner Stelle zu halten, wobei es dann passieren
kann, dass sich die Antriebswelle unbeabsichtigt vom Antriebsachsgetriebe
löst und
es zum Ausfließen
des Getriebeöls
kommt. Unter Umständen
ist zum Lösen
der Verbindung eine große Schlagkraft
erforderlich, weil der Sicherungsring infolge der Beanspruchung
während
des Betriebs beschädigt
worden ist oder sich die Nutungen von Nabe und Welle verklemmt haben.
Die Arbeitssicherheit beim Lösen
durch Schlagen ist mangelhaft, und die Arbeit muss möglicherweise
in ergonomisch ungünstigen
Körperstellungen
ausgeführt
werden. Durch die Hammerschläge
kann es zu Arbeitsunfällen
sowie zur Beschädigung
in der Nähe
des Gelenks befindlicher Bauteile oder des Gelenks selbst kommen.
Bei Benutzung von Schlagwerkzeug können sich infolge der Schlagkraft
Splitter lösen
und besonders zu Augenverletzungen führen. Zum Beispiel kann der
Kugelhalter des Gelenks unbemerkt beschädigt werden mit der Folge eines
latenten, die Verkehrssicherheit gefährdenden Gelenkdefekts. Wegen
der Mängel und
des hohen Arbeitsaufwandes der gegenwärtigen Verfahren wird zum Beispiel
in professionellen Reparaturwerkstätten die gesamte Antriebswelle
ausgewechselt obgleich doch oft nur das äußere Antriebsgelenk defekt
ist. Daraus ergeben sich für
den Fahrzeughalter erhebliche zusätzliche Kosten.
-
In der Schrift US-A-5103544 ist das
Beispiel eines Schlagwerkzeugs zum Lösen des Gleichlaufgelenks angeführt. Dieses
Werkzeug umfasst einen unteren Schaft, eine Mittelachse und einen
knopfartigen Kopf.
-
Mit der vorliegenden Erfindung werden
die oben genannten Probleme gelöst,
mit dem Stand der Technik verbundene Mängel beseitigt und eine zum Lösen des
Gleichlaufgelenks von der Antriebswelle dienende Vorrichtung geschaffen,
die sich durch einfache Konstruktion, Betriebssicherheit und günstigen Preis
auszeichnet. Die genannten Vorteile werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erzielt, deren kennzeichnenden Merkmale in den Schutzansprüchen definiert
sind.
-
Die den Gegenstand der Erfindung
bildende Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem am Befestigungsgewinde
des äußeren Teils
des Gleichlaufgelenks anzubringenden Rahmen und damit verbundenen
Schenkeln. Die Schenkel reichen über
das Antriebsgelenk hinaus und haben im Wesentlichen quer zu ihnen
gerichtete Befestigungselemente zum Fassen des inneren Teils des
Antriebsgelenks. Bevorzugt sind zwei solche quergerichtete Befestigungselemente
vorhanden, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Diese Elemente werden bevorzugt an der Befestigungsnut
für die
Gummimanschette gegen das innere Teil des Gelenks gespannt, wobei
in die Nut Vorsprünge
eingreifen, die an den entsprechenden Flächen der Befestigungselemente ausgebildet
sind. Als Spannelemente dienen zum Beispiel Schrauben, die durch
Bohrungen an den Enden der quergerichteten Befestigungselemente
geführt
sind. Gleichzeitig laufen diese Schrauben auch durch Bohrungen in
den Schenkeln. Durch Drehen der am Befestigungsgewinde des Gleichlaufgelenks angebrachten
Mutter werden am inneren und am äußeren Teil
einander entgegengesetzte axiale Kräfte zur Wirkung gebracht, so
dass sich die beiden Teile voneinander lösen.
-
Die Erfindung ermöglicht das Lösen des Gleichlaufgelenks
von der Antriebswelle ohne mit Schlagen verbundene Arbeitsgänge. Mit
dieser Vorrichtung wird das Auswechseln des Gelenks und der Gummimanschette
beschleunigt. Außerdem
kann bei solchem Auswechseln die Antriebswelle an ihrer Stelle am
Fahrzeug belassen werden, was beträchtliche Kosteneinsparungen
bedeutet. Die zum Lösen erforderliche
Axialkraft wird mit der eigenen Befestigungsmutter des Gleichlaufgelenks
bewirkt. Die zu der Vorrichtung gehörenden Befestigungsteile fassen das
innere Teil des Gelenks so zuverlässig und fest, dass das Gelenk
während
des Auseinanderziehens gerade, d.h, gefluchtet bleibt. Die Vorrichtung
lässt sich
leicht an Antriebswellen verschiedener Dicke und Länge anpassen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist von einfachem Bau, zuverlässig
im Gebrauch und günstig
im Preis, so dass ihre Anschaffung sowohl für professionelle Werkstätten wie
auch für
den Haus- und Hobbygebrauch wirtschaftlich möglich ist.
-
Im Folgenden wird die Erfindung an
Hand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen
beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine
am Gleichlaufgelenk befestigte erfindungsgemäße Vorrichtung in teilweise
aufgeschnittenem Zustand von oben betrachtet;
-
2 die
Vorrichtung nach 1 um
90 Grad um die Horizontalachse verdreht in teilweise aufgeschnittenem
Zustand;
-
3 die
Vorrichtung nach 1 im
Schnitt längs
der Geraden A-A;
-
4 die
erfindungsgemäße Vorrichtung, gegenüber der
Stellung in 2 um 90
Grad nach links verdreht;
-
5 eine
Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Befestigungsflächen für das innere Teil kerbartig
ausgeführt
sind;
-
6 eine
Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Befestigung an der Antriebswelle durch eine
um das Gelenk schwenkbare Halterung und eine einzige Schraube erfolgt;
-
7 eine
Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Übertragung
der Zugkraft auf die Antriebswelle durch geschlitzte Teile erfolgt;
-
8 eine
Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Übertragung
der Zugkraft auf die Antriebswelle durch in Längsrichtung verstellbare Teile
erfolgt;
-
9 eine
Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Übertragung
der Zugkraft auf die Antriebswelle durch selbstspannende Elemente
erfolgt.
-
In 1 bis 5 ist eine Vorrichtung zum
gegenseitigen Lösen
des äußeren Teils 1a und
des inneren Teils 1b eines Gleichlaufgelenks gezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst einen Rahmen 2, quergerichtete Befestigungselemente 4 und die
Befestigungselemente 4e, 4f.
-
Der Rahmen 2 besteht bei
dieser Ausführungsform
aus einem ringförmigen
Teil 2a, dessen Bohrung 2e auf das Befestigungsgewinde 1e des äußeren Teils 1a des
Gleichlaufgelenks aufgesteckt werden kann. An dem ringförmigen Teil 2a sind
Winkelschenkel 2b befestigt, die mit der Symmetrieachse
des Gleichlaufgelenks einen Winkel B bilden. Dieser Winkel B beträgt je nach
Gelenkgröße und Arbeitsraum,
in dem die Gelenkteile voneinander gelöst werden, 25–65 Grad.
An die Schenkel 2b sind gerade Teile 2c gefügt, die
praktisch gesehen parallel zur Symmetrieachse des Gleichlaufgelenks
verlaufen und ein ausreichendes Stück über das Antriebsgelenk hinausreichen.
An den geraden Teilen 2e sind Durchbrüche/Aussparungen 2d,
wie zum Beispiel Bohrungen oder Schlitze, für die Befestigungselemente 4 vorhanden.
Diese Durchbrüche/Aussparungen 2d sind
in passenden gegenseitigen Abständen so
angeordnet, dass hinter dem Teil 2a auf das Befestigungsgewinde 1e der
verschiedenen Gleichlaufgelenke die Mutter 3 aufgeschraubt
werden kann.
-
Die quergerichteten Befestigungselemente 4 bestehen
aus auf einander entgegengesetzten Seiten des inneren Teils 1b befindlichen
Balken 4b mit etwas dünner
ausgebildeten Enden 4a. In der Mitte dieser Balken 4b sind
passend dimensionierte längsgerichtete
Vorsprünge 4c vorhanden,
die in die am inneren Teil 1b eventuell vorhandene Nut 1d für die Gummimanschetten
eingerastet werden können.
In Balkenmitte kann bei Bedarf auch ein in seiner Form dem Querschnitt
des inneren Teils 1b entsprechender Hohlraum ausgebildet
sein, der zum Beispiel Zylinder- oder Zylinderteilform hat. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
(5) sind die in Balkenmitte vorhandenen
Vorsprünge 4c in
Kerben angeordnet, wobei dann das im Querschnitt zum Beispiel runde innere
Teil des Gelenks an beiden Flanken der Kerben anliegt, so dass ein
fester, sicherer Griff gewährleistet
ist. An den Enden 4a sind Löcher 4d für die Befestigungselemente 4e vorhanden.
Die Balken 4b sind auf einander entgegengesetzten Seiten
des inneren Teils 1b mit Hilfe durch die Löcher 4d geführter Schrauben 4e befestigt
und mit der Mutter 4f fest angezogen. Das Befestigungselement 4e ist
dabei gleichzeitig durch eine der Bohrungen 2d des zwischen
den Enden 4a der Balken 4b befindlichen Schenkels 2c geführt. Die
Bohrungen 4d der Befestigungselemente und die Befestigungselemente 4e, 4f können auch
auf der gleichen Seite des inneren Teils 1b angeordnet
werden, wobei dann auf der entgegengesetzten Seite auch keine Schenkel 2b, 2c erforderlich
sind. Dabei muss dann zwischen den Enden 4a der Balken 4b ein Zwischenstück eingesetzt werden,
das als zweiter „Reaktionspunkt" der Balken fungiert.
Die Balken 4b können
auch unmittelbar hinter den Vorsprüngen 4c abgeschnitten
werden. Mit dieser (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Ausführungsform
gestaltet sich das Arbeiten in beengten Räumlichkeiten leichter.
-
In 6 ist
eine Ausführungsform
gezeigt, bei der das Befestigungselement 4 aus einem Balken 4b besteht,
an dem über
das Gelenk 4g ein zweiter Balken 4b' befestigt ist. An seinem anderen
Ende wird der Balken 4b' mit
den Befestigungselementen 4, 4a am Balken 4b befestigt.
Der Balken 4b wiederum wird mit den Befestigungselementen 4d, 4e, 4f am
Rahmen 2 befestigt.
-
In der Ausführungsform nach 7 sind die Bohrungen 2d der
geraden Teile 2c durch Schlitze 2d' ersetzt. Die geraden Teile 2c sind
mit Hilfe der Elemente 2a1 am ringförmigen Teil 2a befestigt.
Die Balken 4b der quergerichteten Befestigungselemente 4 sind
zusätzlich
mit Führungsstiften 4b1 versehen,
die zum Beispiel an dem einen Balken 4b durch eine Klemmverbindung
und an dem anderen Balken über
eine Gleitpassung befestigt sind. Diese Führungsstifte 4b1 nehmen
auf die Balken 4b einwirkende Beanspruchungen auf und sichern
einen festen Griff der Vorsprünge 4c an
der Antriebswelle.
-
8 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Zugkraft auf die Antriebswelle über in Längsrichtung
verstellbare Verlängerungsteile 2c1 übertragen
wird. Die Verlängerungsteile 2c1 können, von
dem Führungsschlitz 2c3 oder
anderen entsprechenden Führungen
geführt,
längs dem
geraden Teil 2c gleiten. Die Teile 2c1 werden
mit den Befestigungselementen 2c2 an der gewünschten
Stelle befestigt.
-
9 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Zugkraft auf die Antriebswelle über selbstspannende
exzentrische Spannteile 2c2 übertragen wird. Diese Teile 2c2 sind über Elemente 2c3, die
eine Drehbewegung der Teile 2c2 um diese gestatten, an
dem geraden Teil 2c befestigt. Beim Anziehen der Mutter 3 werden
die Friktionsflächen 2c7 der
Teile 2c2 gegen die Antriebswelle gespannt, so dass nun
die erforderliche Zugkraft übertragen
werden kann. Die geraden Teile 2c streben infolge der Reaktionskraft
weg von der Antriebswelle; diese Reaktionskraft wird von der quergerichteten
Stange 2c4 aufgenommen. Die Stange 2c4 ist an
ihren Enden mit den Befestigungselementen 2c5 an den geraden
Teilen 2c befestigt. Die Stange 2c4 hat schlitzförmige Öffnungen 2c6,
in denen sich beim Einstellen des gegenseitigen Abstandes der Teile 2c die
Elemente 2c5 bewegen können.
Am ringförmigen
Teil 2a sind die geraden Teile 2c über die
Gelenke 2a1 befestigt.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert
folgendermaßen:
Das ringförmige
Teil 2a des Rahmens 2 wird auf das Gewinde 1e des
Antriebsgelenks so aufgesteckt, dass sich die Schenkel 2 über die
am inneren Teil 1b befindliche Nut 1d für die Gummimanschette
hinaus erstrecken. In einer der am geraden Teil 2c des
Schenkels 2 befindliche Öffnungen – in einer Bohrung 2d oder
einem Schlitz 2d' – werden
mittels der Befestigungselemente 4e, 4f die Balken 4b befestigt
und straff gespannt. Dabei passen die an den Balken 4b ausgebildeten
Vorsprünge 4c in
die für
die Gummimanschette vorhandenen Rillen oder Nuten 1d, so
dass eine zuverlässige
Befestigung des Teils 4 an dem inneren Gelenkteil 1b erfolgt.
Durch passende Wahl der Elemente 4e, 4f kann das
Teil 4 an Teilen 1b verschiedener Größe befestigt werden.
Das Befestigen an der Antriebswelle kann statt mit Balken 4b auch
mit Hilfe selbstspannender Teile 2c2 erfolgen. Zum gegenseitigen
Lösen der
Teile 1a, 1b des Gleichlaufgelenks wird die zum
Gelenk gehörende
Mutter 3 auf das Befestigungsgewinde 1e aufgeschraubt.
Bei ausreichendem Anziehen dieser Mutter 3 wirkt auf die
besagten Teile eine Axialkraft, die den Sicherungsring 1c in
seine Nut zwingt und so das Lösen
der Verbindung ermöglicht.
Befinden sich die Nutungen der Teile 1a, 1b in
straffem gegenseitigen Eingriff, kann das Anziehen der Mutter bis
zur Trennung fortgesetzt werden. Mit der Vorrichtung kann auch das
mit Zange zu bewerkstelligende Lösen
des Sicherungsringes erleichtert werden. Die mit der Vorrichtung
bewirkte Axialkraft wirkt praktisch gesehen in Richtung der Längsachsen
der Gleichlaufgelenk-Teile 1a, 1b, so dass diese
Teile gefluchtet bleiben und so ein effektives Trennen dieser Teile
gewährleistet
ist.
-
Die Zeichnungen und die zugehörige Beschreibung
sollen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung dienen. In
ihren Details kann die Vorrichtung im Rahmen der Schutzansprüche variiert werden.
So können
zum Beispiel das ringförmige
Teil 2a und das Befestigungselement 4 verschiedenartigen
Gleichlaufgelenken entsprechend gestaltet werden. Für den Fachmann
ist offenkundig, dass die Dimensionierung und die technischen Lösungen der Vorrichtung
je nach Einsatzart modifiziert werden können. Für den Fachmann ist weiter klar,
dass die Ausführungsform
der Erfindung je nach Einsatzbedingungen, Kundenanforderungen, Serienarbeitsverfahren
und in Verbindung mit Massenproduktion einzuführenden Fertigungslösungen variieren
kann.