DE6800208U

DE6800208U - Ausziehbares kardangelenk

Info

Publication number: DE6800208U
Application number: DE6800208U
Authority: DE
Inventors: Ruell Malmaison; Alfred Pitner
Original assignee: Nadella SA
Current assignee: Timken France SAS
Priority date: 1967-12-18
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1969-01-16
Also published as: AT290930B; GB1250019A; JPS4825451B1; US3529441A; BR6804140D0; FR1557089A

Description

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DIPL..ING. H. LEINWEBER dipl-ino. H. ZIMMERMANN Poilidiedc-Konto: Bank-Konto: Telefon Tal.-Adr. Mündi.n 22045 Draidnar Bank ag. München (1811) UIf 19 Ulnpat MUndian

Wy/We/Sd Nr, 658/68

8 MOnehen 2, Rosental 7, 2.Autg. (Kuitermann-Patiage)

Alfred PITNER Paris/Frankreich MDELLA S.A. RUEIL-MALMAISON/Frankreich

Ausziehbares Kardangelenk

Die Neuerung bezieht sich auf ausziehbares Kardangelenk zur Drehverbindung zweier Wellen oder entsprechender Transmissionsorgane, auf denen jeweils ein erster, eine Außenachse XX darstellender Endteil und ein zweiter Endteil befestigt sind, der eine weitere Außenachse ZZ darstellt, die in Bezug auf die entsprechende Drehachse seitlich und sowohl zu dieser Achse als auch zur ersten Außenachse XX senkrecht versetzt ist, wobei die beiden Endteile miteinander durch ein Gelenk verbunden sind, das einerseits einen Kreuzstutzen mit ZY/ei Drehzapfen umfaßt, die jeweils die Außenachse XX und eine Zwischenachse YY darstellen,

die parallel <3ur Außenachse ZZ verläuft und in Be-

zug auf die Außenachse XX axial und in Bezug auf die

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erste Welle seitlich versetzt ist, und andrerseits einen Verbindungsteil oder eine Gabel, die am zweiten Endteil vermittels eines Drehzapfens in der Ach-

se ZZ und am Drehzapfen des Kreuzstutzens mit der

Achse YY angelenkt ist«

Ein derartiges Kardangelenk ermöglicht Änderungen der relativen Achslage der Wellen zueinander und ebenso Änderungen der axialen lage der einzelnen bellen.

Im französischen Patent 1 125 053 ist ein derartiges Kardangelenk beschrieben, dessen Dreh- oder Lagerzapfen des Kreuzstutzens aus einem Teil mit dem Kreuzstutzenkörper selbst gebildet sind,, Dadurch muß einerseits bei der Iachbearbeitung der Lagerzapfen aufgrund der Versetzung der Außenachse XX zur Zwischenachse YY zwischen den Lagerzapfen ein verhältnismäßig großer Abstand sein wodurch der Abstand der Schenkel der Klaue voneinander zunimmt, die das erste Endteil bildete Andrerseits muß die Kreuzstutzen-Einheit gehärtet werden.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wird neuerungsgemäß ein Kardangelenk vorgeschlagen, das sich

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dadurch auszeichnet, daß der zweite Endteil, also das Ansatzstück, und der Kreuzstutzen massive Teile sind, die jeweils den die Außenachse ZZ darstellen-

den Drehzapfen und die die Außenachse XX und die Zwischenachse YY darstellenden, senkrechten Drehzapfen enthalten und daß die Gabel die Form eines Ringteils hat, der zwei Bohrungspaare zum Rotieren der parallelen Drehzapfen hat, die in entgegengesetzter Richtung seitlich versetzt und jeweils fest mit dem Ansatzstück und dem Kreuzstutzen verbunden sind. Diese Ausbildung hat zahlreiche Vorteile: Ansatzstück und Kreuzzapfen können beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß ein Profilstück in eine Winkelform gebracht wird, deren Schenkel einen stumpfen Winkel bilden, und in die anschließend die Bohrungen zum Befestigen der jeweiligen Drehzapfen eingebohrt werden. Eine Oberflächenhärtebehandlung dieser beiden Teile erübrigt sich, weil nur für die in_;die Bohrungen eingebrachten Lagerzapfen eine derartige Behandlung erforderlich ist.

Desgleichen können die Lagerzapfen unter einfachen

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Bedingungen unmittelbar auf den Drehzapfen nachgeschliffen werden, weil es sich um zylindrische Teile handelt. Dadurch kann der Zwischenraum zwischen den Lagerzapfen ein- und desselben Drehzapfens vermindert werden und folglich können die entsprechenden Klauenschenkel einen minimalen Abstand erhalten, so daß sehr viel Material eingespart werden kann.

Die ebenen Flächen der massiven Teile stellen ein einwandfreies Auflager für Diehtungsorgane dar, die ggfls. zwischen den zwischen die Bohrungen und die Lagerzapfen eingesetzten Laufschalen vorgesehen sind»

Dadurch, daß bei der Gabel die beiden Bohrungen in ein- und demselben Teil vereinigt sind, können die beiden Achsen ZZ¹, YY' einander angenähert werden. Andrerseits hat die im großen und ganzen ringförmige Ausbildung der Gabel den Vorteil, daß für die Aufnahme und das relative Spiel zwischen dem Ansatzstück und dem versetzten Abschnitt des Kreuzstutzens viel Innenraum vorhanden ist, wodurch die Querabmessung der Vorrichtung verringert ist. Außerdem können durch die Tatsache, daß die Lagerzapfen ein- und desselben Drehzapfens in zwei gegenüberliegende Wände eines ringförmi-

gen Teils eingreifen, die Beanspruchungen ohne viel Aufwand aufgenommen werden.

Schließlich ist d- ringförmige, ggfls. einen gleichförmigen Querschnitt aufweisende Gabel mühelos durch Formen eines Bleches, oder durch Schneiden eines rohrförmigen Profils und ggfls. Verschweißen zweier symmetrischer Halbprofile herstellbar»

Aus dem französischen Patent 1 013 360 ist eine Gabel bekannt, die zur Aufnahme von Gelenkzapfen zwei Bohrungspaare hat. Bei der bekannten Gabel sind die Bohrungen in die Flanken eines H-förmigen Teils . eingebracht, dessen Mittelteil einen die zwei Flanken miteinander verbindenden Ring bildet. Dieser Ring hat jedoch den Nachteil, daß einerseits zwischen den zwei Bohrungspaaren ein verhältnismäßig großer Abstand erforderlich ist, und daß andererseits die Bewegung der zwischen den zwei Flanschen befindlichen Teile, die Winkelbewegungen durchführen sollen, behindert ist.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise beschrieben, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Kardangelenk gemäß der feuerung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Kardangelenk gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Kardangelenks, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in Einzelteile zerlegten Kardangelenkes gemäß Figo3o

Fig. 1 zeigt ein Kardangelenk, dessen Backe 19 eine Nahe 11 hat, die in dieser Ausführungsform rohr-· förmig und mit einer Welle 1, beispielsweise der treibenden Welle, verbunden ist. Die Backe hat zwei fluchtende Bohrungen 19a zur Aufnahme von Schalen 2 mit Nadeln 3, die Lagerzapfen 29a eines Drehzapfens 29 überdecken, der einen Teil eines zusammengesetzten Kreuzstutzens 28 bildet. Letzterer hat die Form eines Winkel eisens mit zwei Armen 30,31, die einen stumpfen Winkel einschließen. Der horizontale Arm 30 ist von einer Bohrung 28a durchsetzt, in der der die Außenschwenkachse XX¹ darstellende Drehzapfen 29 befestigt ist,

Der schräge Arm 31 ist dagegen von einer Bohrung 28b durchsetzt, die senkrecht zur Achse XX'verläuft und zu dieser axial um den Abstand Dp und zur Welle 1 seitlich um den Abstand D, versetzt ist. Die Bohrung 28 nimmt einen Drehzapfen 210 auf, der eine Zwischenschwenkachse YY¹ darstellt.

Die getriebene Welle 4 ist an der Nabe 12 eines Ansatzstückes 110 beispielsweise durch Verschweißen befestigt. Das Ansatzstück 110 hat einen schräg ausgerichteten Teil 111, der dem Arm 31 des Kreuzstützens 28 in Bezug auf die Nabe 12 gegenüberliegt. Der Teil 111 hat eine senkrecht zur Welle 4 verlaufende Bohrung 110a, die faßlich in Bezug auf die Drehachse dieser Welle um den Abstand D-, versetzt ist. · In dieser Bohrung 110a ist ein Drehzapfen 16

befestigt, der eine AuJ3ensehwenkach.se ZZ' darstellt, die parallel zur Zwischenachse YY' liegt. Die beiden entsprechenden Drehzapfen 16 und 210 enden in Lagerzapfen 16a, 210a, die über Nadelschalen 22 in Bohrungspaare 18a und 18b eingreifen, die in die gegenüberliegenden Wände eines rohrförmigen Verbindungsteils oder einer Gabel 18 eingeformt sind.

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Der Kreuzstutzen 28 ist durch winkliges Ausbilden eines Profilstücks erzielt, dessen Arme eines stumpfen Winkel einschließen.

Das Ansatzstück 110 selbst kann aus einem entsprechenden und ggfls. identischen Profil gefertigt sein.
C Die Gabel 18 ist aus einem Blech geformt,

aus einem rohrförmigen Profilstück geschnitten oder auch, wie bei S,S¹ in Fig. 2 dargestellt, durch Verschweißen der Ränder zweier Elemente hergestellt, die aus Halbprofilen geschnitten sind.

Im dargestellten Beispiel haben die einander gegenüberliegenden Wände der Gabel 18 Doppeleinbuchtungen 23, die über einen konvexen Bereich 24 mitein-IfJ ander verbunden sind. Die Bohrungen verlaufen dabei

4urch die Doppele inbuchtungai 23. Man erhält dadurch einen einwandfreien Auflagebereich für die Nadelschalen 22 in der Richtung, in der die Beanspruchungen übertragen v/erden; Dabei bleibt dennoch im Boden der Einbuchtung ausreichend Material, mit dem ggfls. die Nadelschalen durch eine Fassung festgehalten werden können.

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Die ebenen Flächen des Kreuzstutzens 28 und diejenigen des Ansatzstückes 110 bilden Auflageflächen für Dichtungsringe 35, die ggfls. zum Schutz der Nadelschalen 22 vorgesehen sind.

Die drei Drehzapfen 29,210,16 können identisch geformt sein, was die Herstellung vereinfacht und verbilligt.

Die beiden massiven Teile, nämlich der Kreuzstutzen 28 und das Ansatzstück 110, die jeweils mit den Drehzapfen 29, 210 und 16 versehen werden sollen, können geschmiedet sein. Das Ansatzstück 110 kann unmittelbar an das Ende der Welle 4 angeformt sein.

Wenn es die Betriebsbedingungen (Sperrigkfiit, Gewicht) der mechanischen Einheit erlauben, ist zwecks Vereinfachung der Herstellung ggfls. keine Versetzung D-. zwischen der Achse ZZ' und der geometrischen Achse der Welle 4 vorgesehen. Dies wird erreicht, indem der Teil 111 des Ansatzstückes 110 keine Schräglage erhält· Die Achse ZZ' bleibt dann in Bezug auf die entsprechende Drehachse zur Seite hin versetzt,

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\ Schutzansprüche :

1. Ausziehbares Kardangele / zur Drehverbingung zweier Wellen oder entsprechender übertragungsorgane, auf denen jeweils ein erster eine Außenachse XX' darstellender Endteil und ein zweiter Endteil befestigt sind, der eine weitere Außenachse ZZ' darstellt, die in Bezug auf die entsprechende Drehachse seitlich und sowohl zu dieser Achse als auch zur ersten Außenachse XX¹ senkrecht versetzt ist, wobei die beiden Endteile miteinander durch ein Gelenk verbunden sind, das einerseits einen Kreuzstutzen mit zwei Drehzapfen umfaßt, die jeweils die Außenachse XX¹ und eine Zwischenachse YY' darstellen, die parallel zur Außenachse ZZ' verläuft und in Bezug auf die Aißenachse XX' axial und in Bezug auf die erste Welle seitlich versetzt ist, und andererseits einen Verbindungsteil oder eine Gabel, die am zweiten Endteil vermittels eines Drehzapfens in der Achse ZZ'

und am Drehzapfen des Kreuzstutzens mit der Achse YY' '

i angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite

Endteil, also das Ansatzstück, und der Kreuzstutzen massive Teile sind, die jeweils den die Außenachse ZZ' dar-

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stellenden Drehzapfen und die die Außenachse XX' und die Zwischenachse Yi' darstellenden, senkrechten Drehzapfen umfaßen, und dadurch, daß die Gabel (18) die Form eines Ringteils hat, das zwei Bohrungspaare zum Rotieren der jeweils fest mit dem Ansatz- -v stück (110) und dem Kreuzstutzen (28) verbundenen,

parallelen Drehzapfen aufy/eist»

2. Kardangelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzstutzen (28) aus einem winklig geformten Profilstück besteht, dessen Arme einen stumpfen Winkel einschließen,,

3. Kardangelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzstutzen (28) geschmiedet ist.

4. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (110) aus einem winkelförmigen Profilstück besteht, dessen Arme einen stumpfen Winkel einschließen«,

5. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (110) auf das Ende der entsprechenden Welle (4) unmittelbar aufgeformt ist.

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β. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (110) geschmiedet ist.

7. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (18a, 18b) zum Rotieren der Drehzapfen (16,210) in die in ihrem Innern eine Einbuchtung (23) aufweisenden Wände der Gabel (18) eingeformt sind.

8. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (18) beispielsweise durch Zuschneiden aus einem rohrförmigen Profilstück hergestellt ist«

9. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (18) durch Zuschneiden aus einem ebenen Blech hergestellt ist, dessen Enden ggfls. miteinander verbunden sind.

10. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (18) aus zwei zumindest an einem Ende S,S¹ längs ihrer Ränder miteinander verschweißten Halbprofilen besteht.

11. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1

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bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Enden der jeweiligen Drehzapfen (29,210,16) angeformten Lagerzapfen ggfls. unter Zwischenjetzen von Nadeln (3) mittels schalenförmiger Lager (2,22) in den entsprechenden Bohrungen montiert sind.

12. Kardangelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelschalen (2,22) durch Dichtungsringe (35) abgedichtet sind, die an der an den Kreuzstutzen (28) oder das Endstück (110) angrenzenden ebenen Fläche anliegen.

13. Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzapfen (29,210,16) identisch sind.

14. Kardangelenk nach Anspruch 1, oder nach

einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (110) gradlinig geformt ist und daß die den Drehzapfen (16) darstellende Achse ZZ' die geometrische A_chse der Welle (4) schneidet.