DE915164C

DE915164C - Universal joint

Info

Publication number: DE915164C
Application number: DEK10295A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schueppel
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1951-06-16
Filing date: 1951-06-16
Publication date: 1954-07-15

Description

Wellengelenk Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellengelenk mit planparallelen Flächen zur Drehmomentübertragung durch formschlüssige Verbindung zweier um ihre Anlenkstellen an einem gemeinsamen Mittelstück schwenkbarer Anschlußstücke für die Wellen. Bei diesen bekannten Wellengelenken schneiden sich die beiden senkrecht aufeinanderstehenden Achsen der die Anschlußstücke mit dem Mittelstück verbindenden Bolzen, so daß diese Wellengelenke im engeren Sinne auch als Kreuzgelenke angesprochen werden können. Diese Wellen- bzw. Kreuzgelenke weisen jedoch gabelförmige Anschlußstücke und zumindest einen geteilten Verbindungsbolzen auf. Dadurch ergibt sich die Gefahr, daß bei Übertragung größerer Drehmomente die Gabelenden aufgebogen werden und die Übertragungsflächen der Anschlußstücke nicht mehr auf denen des Mittelstückes aufliegen. Demzufolge findet aber über die planparallelen Flächen keine Drehmomentübertragung mehr statt, so daß das gesamte Drehmoment durch die dafür nicht vorgesehenen und bemessenen Verbindungsbolzen übertragen werden muß und rasch eine vollständige Zerstörung des Kreuzgelenkes eintritt.Universal joint The invention relates to a universal joint with plane-parallel Areas for torque transmission through a positive connection between two of them Articulation points on a common center piece of pivotable connectors for Waves. In these known universal joints, the two intersect perpendicularly superimposed axes of the connecting pieces connecting to the middle piece Bolts, so that these universal joints are also addressed as universal joints in the narrower sense can be. These universal joints, however, have fork-shaped connecting pieces and at least one split connecting bolt. This creates the risk that when larger torques are transmitted, the fork ends are bent up and the The transfer surfaces of the connecting pieces no longer rest on those of the middle piece. As a result, however, there is no torque transmission via the plane-parallel surfaces more instead, so that all the torque through the not intended and sized connecting bolt must be transferred and quickly a complete destruction of the universal joint occurs.

Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin zu sehen ist, ein Wellengelenk der genannten Art zu schaffen, das zur Übertragung großer Drehmomente geeignet sowie im Aufbau einfach und in der Herstellung wirtschaftlich ist.This is where the invention comes in, the task of which is to be seen in to create a universal joint of the type mentioned, which is used to transmit large torques suitable and simple in structure and economical to manufacture.

Die Maßnahmen zur Lösung dieser Aufgabe bestehen im wesentlichen darin, daß sich die Gelenkbolzen im Mittelstück von quadratischem Querschnitt bzw. Hohlquerschnitt mit Abstand kreuzen und jedes Anschlußstück zu einem das Mittelstück ringförmig umfassenden Körper bzw. das Mittelstück zu einem die Anschlußstücke ringförmig umfassenden Körper ausgebildet ist. Ferner sollen beide Anschlußstücke gleich ausgebildet werden.The measures to solve this problem essentially consist of that the hinge pin in the middle piece of square cross-section or hollow cross-section cross at a distance and each connecting piece to a ring the middle piece comprehensive body or the center piece to a ring-shaped encompassing the connecting pieces Body is formed. Furthermore, both connecting pieces should be made the same.

Das erfindungsgemäß ausgestaltete Wellengelenk hat nur Bauteile, bei denen schwierige und langwierige Bearbeitungsvorgänge erfordernde Paß-und Formflächen vermieden sind. Es ist daher nicht nur einfach und wirtschaftlich herzustellen, sondern erfordert auch infolge seiner gedrängten Bauart nur wenig Platz, wobei jedoch die Kraftübertragung mittels verhältnismäßig großer Flächen erfolgt, die auch bei großen Drehmomenten stets parallel aufeinanderliegen, so däß eine erhebliche Verschleißfestigkeit und damit eine lange Lebensdauer des Wellengelenkes gewährleistet ist. Außerdem ist die zylindrische und annähernd geschlossene Form weitgehend unfallsicher und ermöglicht eine einfache und haltbare Befestigung einer vor Schmutz schützenden Dichtungsmanschette.The universal joint designed according to the invention has only components at difficult and lengthy processing requiring passport and Shaped surfaces are avoided. It is therefore not only easy and economical to manufacture, but also requires little space due to its compact design, although the power transmission takes place by means of relatively large areas, which also with large torques are always parallel to each other, so that a considerable wear resistance and thus a long service life of the universal joint is guaranteed. aside from that the cylindrical and approximately closed shape is largely accident-proof and allows a simple and durable attachment of a dirt-protecting Sealing sleeve.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäß ausgebildete Wellengelenk in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Abb. I einen Längsschnitt durch das Wellengelenk mit einem als Hohlkörper ausgebildeten Mittelstück, Abb.2 einen Querschnitt hierzu nach der Linie A-B gemäß Abb. I, Abb.3 ein zweites Ausführungsbeispiel im Längsschnitt mit einem einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Verbindungsglied als Mittelstück, Abb. 4. einen Querschnitt nach der Linie A-B gemäß Abb.3.In the drawing is the universal joint designed according to the invention shown in two exemplary embodiments. It shows Fig. I a longitudinal section through the universal joint with a center piece designed as a hollow body, Figure 2 a Cross-section for this according to the line A-B according to Fig. I, Fig.3, a second embodiment in longitudinal section with a connecting member having a square cross-section as the middle piece, Fig. 4. a cross-section along the line A-B according to Fig.3.

Das Wellengelenk nach Abb. I und 2 hat zwei Anschlußstücke I, die gleich und unter sich vertauschbar ausgebildet und in einem Mittelstück 2 angelenkt sind. Jedes Anschlußstück I hat einen Ringflansch 3, der auf einer Stirnseite einen Ringbund 4 zur Aufnahme eines Wellenendes 5 hat, während auf der anderen Stirnseite ein Rechteckzapfen 6 vorgesehen ist. Das Wellenende 5 kann mit dem Ringbund 4 durch Schweißen verbunden werden. Zur Aufnahme der beiden einander gegenüberstehenden, jedoch gegenseitig um 9o° verdrehten Rechteckzapfen 6 hat das außen zylirndrische Mittelstück 2 eine Öffnung 7 mit quadratischem Querschnitt, von dem eine Querschnittseitenlänge der größten Querschnittseitenlänge der Rechteckzapfen 6 entspricht, so daß jeder Rechteckzapfen 6 mit seinen zwei planparallelen und die Kräfte übertragenden Schmalflächen spielfrei im Mittelstück 2 geführt ist. Die durchgehende quadratische Öffnung 7 kann mit großer Genauigkeit billig durch Ziehen hergestellt werden.The universal joint according to Fig. I and 2 has two connectors I, the designed identically and interchangeably and articulated in a center piece 2 are. Each connection piece I has an annular flange 3, one on one end face Has annular collar 4 for receiving a shaft end 5, while on the other end face a rectangular pin 6 is provided. The shaft end 5 can with the collar 4 through Welding to be connected. To accommodate the two opposing however, the rectangular pin 6 mutually rotated by 90 ° has the cylindrical pin on the outside Center piece 2 has an opening 7 with a square cross-section, of which one cross-sectional side length corresponds to the largest cross-sectional side length of the rectangular pin 6, so that each Rectangular pin 6 with its two plane-parallel and the force-transmitting narrow surfaces is guided free of play in the middle piece 2. The continuous square opening 7 can be manufactured cheaply by drawing with great accuracy.

Um die Übertragung axialer Kräfte zu ermöglichen und um gleichzeitig eine ungehemmte, zur Längsmittelachse des Wellengelenkes symmetrische Schwenkbewegung der Wellenenden 5 zu gewährleisten, sind die Enden der Rechteckzapfen 6 mit dem Mittelstück 2 durch Bolzen 8 verbunden, die senkrecht zur Längsachse und zu den Schmalflächen der Rechteckzapfen 6 geführt sind. Mithin kann jeder der beiden um 9o° gedrehten Rechteckzapfen 6 Schwenkbewegungen um den dazugehörigen Bolzen 8 ausführen, die durch das beiderseits eines Bolzens 8 zwischen dem Rechteckzapfen 6 und den Seitenwänden der quadratischen Öffnung 7 vorhandene Spiel begrenzt sind.To enable the transmission of axial forces and at the same time an uninhibited pivoting movement that is symmetrical to the longitudinal center axis of the universal joint To ensure the shaft ends 5, the ends of the rectangular pins 6 with the Center piece 2 connected by bolts 8 which are perpendicular to the longitudinal axis and to the Narrow surfaces of the rectangular pin 6 are performed. So either of the two can order 90 ° rotated rectangular pin 6 swivel movements around the associated bolt 8, by the two sides of a bolt 8 between the rectangular pin 6 and the Side walls of the square opening 7 existing game are limited.

Um die Bolzen 8 zu halten, werden die Bohrungen verstemmt, oder es sind federnde Drahtringe 9 vorgesehen, die über die Mitte der Bolzenenden fassen und in Rillen Io des Mittelstückes ruhen. In gleicher Weise sind auf dem Umfang der Ringflansche Rillen II vorgesehen, die zur Befestigung einer elastischen Dichtmanschette I2 beispielsweise aus Gummi, Gummistoff od. dgl. dienen, um das Wellengelenk vor dem Eindringen von Unreinigkeiten und Feuchtigkeit zu schützen.To hold the bolts 8, the holes are caulked, or it Resilient wire rings 9 are provided, which grasp the center of the bolt ends and rest in grooves Io of the middle piece. In the same way are on the scope of the annular flanges grooves II are provided for attaching an elastic sealing sleeve I2 for example made of rubber, rubber or the like. Serve to the universal joint before to protect against the ingress of impurities and moisture.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und 4 zeigt hinsichtlich seiner Wirkungsweise die gleichen, in bezug auf die bauliche Ausbildung jedoch die umgekehrten Verhältnisse wie das in Abb. I und 2 dargestellte Wellengelenk. Demgemäß sind die Anschlußstücke I3 außen zylindrisch und haben eine Rechtecköffnung I5. Beide Anschlußstücke I3 sind an einem Verbindungsglied I6 von quadratischem Querschnitt ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel mittels Bolzen I7 angelenkt. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel weist dieses Wellengelenk den Vorteil noch weiter vereinfachter und noch leichter und wirtschaftlicher herzustellender Bauformen auf.The embodiment of Fig. 3 and 4 shows in terms of his The same mode of operation, but the opposite in terms of structural design Conditions like the universal joint shown in Fig. I and 2. Accordingly, they are Connection pieces I3 are cylindrical on the outside and have a rectangular opening I5. Both connectors I3 are on a connecting link I6 of square cross-section similar to the first embodiment articulated by means of bolts I7. Compared to the first embodiment this universal joint has the advantage of being even more simplified and even lighter and more economical to manufacture designs.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Universal joint with plane-parallel surfaces for torque transmission by form-fitting connection of two to their articulation points on a common Center piece of swiveling connection pieces for the shafts, characterized in that that the hinge pin (8, I7) in the middle piece (2, I6) of square cross-section or cross the hollow cross-section at a distance and each connecting piece (I3) to a das Middle piece annularly encompassing body or the middle piece to one of the connecting pieces (I) is formed annularly encompassing body.

2. Joint according to claim I, characterized characterized in that both connectors (I or I3) are the same.

3rd joint after Claim 2, characterized in that the cross section of the transfer surfaces containing part of the connecting pieces (I or I3) is rectangular.

4. Joint after one of claims 1 to 3, characterized in that one enveloping the joint Sealing sleeve (I2, Io) made of rubber od. The like. Is provided, which is preferably fastened in grooves (ii or i9) provided on the connecting pieces (i or 13) is.

5. Joint according to one of claims i to q., Characterized in that the Bolts (8, 17) through the circumference of the middle piece (2) or the connecting pieces (13) comprehensive resilient wire rings (9, 20) guided in grooves (io, 21) are secured,