NL9401353A - Lengtecompensatiedeel met twee profielen voor aandrijfassen. - Google Patents

Description

Lengtecompensatiedeel met twee profielen voor aandrijfassen.

Een lengte compensatiedeel voor aandrijfassen en in het bijzonder kruiskoppelingsassen in het aandrijfdeel van of voor aandrijving van landbouwwerktuigen met tenminste twee inelkaar gestoken als buizen uitgevoerde profielen, namelijk een buitenprofiel en een binnenprofiel, welke over elkaar langs de lengte-as axiaal verschuifbaar zijn en voor de overdraging van een draaimoment dienen, waarbij de omwanding van het buitenprofiel en het binnenprofiel in doorsnede gedeeltelijk als torussegment uitgevoerd zijn en met tenminste een parallel langs de lengte-as uitstrekkende , in de vorm van een naar binnen naar de lengte-as gerichte in een vernauwing gevormde uitstek is aangebracht, waarbij het buitenprofiel een spie en het binnenprof iel een groef vormt voor aangrijpen op de uitstek, en de flanken van groef en spie zodanig hellend verlopen, dat de denkbeeldige verlenging centrisch tussen de flanken verlopende en het lengteas bevattend middenvlak in een midden-as snijdt, die vanaf de lengte as naar een uitsteeksel toe met een verzet evenwijdig is versprongen.

Een dergelijk lengtecompensatiedeel is in amerikaans oc-trooischrift US 46 22 022 beschreven. Deze omvat twee in een punt naar elkaar toe verlopende flanken bevattende en naar binnen gerichte uitsteeksels. Elke profielpijp bevat twee van dergelijke uitsteeksels. De vorm veroorzaakt een lijnvormig raakvlak tussen de uitsteeksels van de binnenste en buitenste profielen. Dit levert een verhoogde vlakspanning en overeenkomstig hoge slijtage.

De uitvinding heeft als doel een lengtecompensatiedeel te verschaffen, waarbij de voor axiale verschuiving benodigde krachten gering zijn en welke eenvoudig met uitstekende flanken door middel van spanningsloze vervorming kan worden vervaardigd.

Deze opgave wordt opgelost doordat, in doorsnede gezien, de wig vormende wandsectie van het buitenprofiel uit twee van de eerste torusprofielen uitgaande en de flanken bevattende flanksecties en een beide verbindende, als op de lengte-as gecentreerde circelboog verlopende kopsectie en de groefvor-mende wandsectie van het binnenprofiel uit twee de tweede torussecties uitgaande en de flanken bevattende flankensecties en een beide verbindende, als op de langsas gecentreerde circelboog verlopende grondsector bestaat, dat het verloop zodanige afmetingen heeft, dat de tussen de verlengde flanken van het buitenprofiel en het binnenprofiel ingesloten hoek een verschilhoek van tenminste 14° groter is als de hoek welke zich bij een radiaal verloop van de verlengde flanken ten opzichte van de lengte-as bij gelijke ope-ningsbreedte in de buurt van de overgang naar de aangrenzende torussectie instelt, dat tussen het kopvlak van en het hier tegenoverliggende grondvlak van de grondsectie een radiale speling aanwezig is en dat de uit een toegelaten maximale deelfout van de wig en groef van de uit de beide profielen resulterende radiaalverstelling van het profiel kleinere afmetingen heeft als de radiaal afstand tussen de binnenvlakken van de torussectie van het buitenprofiel en de bijbehorende buitenvlakken van de torussectie van het binnenprofiel.

Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de uit de draaimoment overdraging resulterende oppervlaktekracht met slechts een kleine hefboomarm ingeleid wordt in de als torussectie uitgevoerde bereik van het profiel, die buisvormig uitgevoerd zijn, ingeleid wordt. Door de gekozen pro-fielvorm wordt in het buisvormige profiel een bij benadering vierkante ribbe tot stand gebracht welke dient ter beperking van vervormingen en spanningen welke onder belasting van een draaimoment in dit gebied optreden. Door het verloop van de flanken van de groeven of te wel de wig volgt onder belasting door een draaimoment een zefcentrering van de profielen ten opzicht van elkaar, terwijl tijdens belastingvrije rotatie een centrering door de torussectie gegeven is. En treden slechts geringe axiale schuifkrachten op. De bij in elkaar schuivende profielbuizen benodigde speling met be- trekking tot de voor de draaimoment overdraging benodigde uitsteeksels heeft geen invloed op de inrichting van de flanken van groeven en wiggen van beide profielen. Er is namelijk gewaarborgd, dat op grond van de keuze van de verschilhoek geen zelfremming kan optreden. De hoekafmeting is toereikend, om bij dynamische belasting een zefcentrering van de beide profielen ten opzicht van elkaar over de flanken tot stand te brengen. De wezenlijk ronde buitenomtrek levert een verbetering van het trillingsgedrag. De profielen hebben een grotere buigstijfheid als de bekende buizen gelijke rotatie doorsnede. Tot slot is er ook nog het voordeel dat het ongeluksgevaar verminderd wordt, omdat de naar binnen gerichte groeven en wiggen van het roterende profiel geen aangrijping of gevaar in de buurt brengt van delen of mensen. Verder is gewaarborgd dat slechts de flanken bij de krachtoverdraging dragen waardoor de centrering alleen via de flanken volgt en geringe axiale verstelkracht nodig is.

Bij voorkeur bedraagt de verschilhoek 14° tot 30°. In de uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is verder de hoek tussen de flanken van de wig van het buitenprofiel of de flanken van de groef van het binnenprofiel tussen 25° en 120°, en bij voorkeur tussen 60° en 100°. Hierdoor ontstaat een bijzonder goede mogelijkheid om de wig en groeven met uitstekende flanken spanningsloos te vervaardigen.

Een bijzonder gunstige inleiding van de krachten in de omvangsrichting treedt dan op wanneer het gegarandeerd is dat de radiale flanken van iedere groef van het binnenpro-fiel tenminste gedeeltelijk in het bereik van de radiale afmetingen van de aangrenzende torussectie liggen.

Wenselijk bevatten het buitenprofiel en het binnenprofiel tenminste twee symmetrisch op de omtrek verdeelde wiggen ofwel groeven. Hierdoor wordt verzekerd dat bij twee groeven oftewel wiggen, wanneer de profielen onderdeel van een kruiskoppelings-as zijn en aan de uiteinden kruiskoppelingen dragen, deze slechts op twee omtrek posities ten opzich te van elkaar aangebracht kunnen worden, zodat een bevestiging in fase van de scharnierassen van de kruisen verzekerd is, ook wanneer een vernieuwde montage volgt. Verder is er een gunstige omtrekslijn voor de steekverbinding tussen een scharniervork van ieder gewricht en het bijbehorende profiel.

Om een lichtlopende inschuifbaarheid zeker te stellen is verder tussen de flanken van iedere groef en iedere daarin aanwezige wig in omtreksrichting ten opzichte van de lengteas een speling aanwezig.

In de uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de hoek tussen de flanken van de groef van het binnenprofiel groter gemaakt als de hoek tussen de flanken van de wig van het buitenprofiel waardoor bij belasting van het profiel met nominaal moment een vlakke aanligging tussen de flanken ontstaat. Er wordt dus een vervormingsruimte vrij gehouden, die tot een vlakke aangrijping leidt. Het hoekverschil bedraagt tussen 0,5° en 1°.

Een gewenste uitvoeringsvoorbeeld volgens de uitvinding is in de tekening schematisch weergegeven.

Getoond wordt:

Figuur 1: een zijaanzicht van een scharnieras met twee kruiskoppelingen en hiertussen een bestaande lengte compenserend deel volgens de uitvinding.

Figuur 2: een doorsnede overeenkomstig figuur 1, echter alleen door het profielpaar en op vergrote schaal.

Figuur 3: een dwarsdoorsnede volgens die van figuur 2, echter alleen door het buitenprofiel en

Figuur 4: een dwarsdoorsnede overeenkomstig aan figuur 3, echter slechts door het binnenprofiel.

In figuur 1 is een scharnieras zichtbaar. Deze bestaat uit de beide kruiskoppelingen 2,3 die door een lengte compensa-tiedeel met elkaar verbonden zijn. Daarvoor is het eerste kruisscharnier 2 met het binnenprofiel, en het tweede kruis -scharnier met het buitenprofiel 6 van het lengte compensa-tiedeel verbonden. De beiden profielen, buitenprofiel 6 en binnenprofiel 7, zijn inelkaar verschuifbaar. Concentrisch om het lengtecompensatiedeel 4 is een veiligheidsinrichting 5 aangebracht, die in de richting van de beide kruiskoppelingen 2, 3 met trechters is uitgevoerd, welke de bijbehorende kruiskoppelingen gedeeltelijk overdekken en welke verder twee in elkaar schuifbare beschermbuizen bevat. De veiligheidsinrichting 5 is met een ketting aan een plaatsvast deel bevestigbaar, zodat deze stilstaat wanneer de beide kruiskoppelingen 2,3, met het lengte compensatiedeel 4 draaien. De scharnieras 1 dient voor het overdragen van draaimomenten. Het lengtecompensatiedeel 4 moet zowel het draaimoment tussen de beide kruiskoppelingen 2,3 overdragen als de afstandsveranderingen die tussen de buigcentra van de beide kruiskoppelingen 2,3 voorkomen compenseren. Daarom bestaat het lengtecompensatiedeel 4 uit het buisvormige buitenprofiel 6 en het daarin langs de lengte-as X verschuifbare buisvormige binnenprofiel 7.

Zoals zichtbaar is in figuur 2 bestaat het buitenprofiel 6 in dwarsdoorsnede uit twee torussecties 9 en twee tegenover het buitenvlak van de torussectie 9 aangebrachte wiggen 8 die over het binnenvlak 9a van het torusoppervlak 9 naar binnen zijn gericht. Hierdoor worden twee om 180° ten opzichte van elkaar gepositioneerde en parallel ten opzichte van de lengte-as X verlopende en naar binnen gerichte wiggen gevormd, welke in omtreksrichting gezien, door flanken 14,15 en in radiaalrichting door een kopvlak 10 begrenst worden. De flanken 14,15 zijn bestanddeel van de flanksectie 14a,15a die deel uitmaken van het buisvormige profiel 6 en door twee aansluitende torussecties 9 zijn begrensd. Het buisvormige binnenprofiel 7 bevat twee torussectoren 12 en naar binnen op de lengte-as X gerichte groeven 11 bevattende uitsteeksels. Deze zijn ook 180° uit elkaar geplaatst en verlopen parallel ten opzichte van de lengte-as X. De groeven 11 worden door twee bij de flanksecties 16a, 17a behorende flanken 16,17 en een beide verbindende en het grondvlak 13 bevattende grondsectie 13a begrenst. De lengte-as X vormt gelijktijdig de rotatie-as voor de beide profielen 6,7. De beide wiggen 8 van het buitenprofiel 6 grijpen aan in de bijbehorende groef 11 van het binnenprofiel. De beide groeven 11 bevatten de beide flanken 14,15 van de tegenover de wig 8 liggende flanken 16, 17. Door het aanliggen van de flanken 14,16 of 15,17 wordt een draaimoment om de as X door draaimomentaandrijving in beweging gezet door één van beide profielen 6,7 overgedragen. De beide profielen 6,7 worden door aanliggen van de buitenvlakken van de torussectie 12 van het binnenprof iel 7 en de binnenvlakken van de torussectie 9 van het buitenprofiel 6 met radiaalspeling ten opzichte van elkaar gecentreerd. Tussen de kopvlakken 10 van de beide wiggen 8 en de grondvlakken 13 van de groeven 11 is een afstand aanwezig. Ook is in draairichting om de lengteas X een draaispeling tussen de wiggen 8 en de groeven 11 aanwezig.

In figuur 3 is de opbouw van een buitenprofiel 6 zichtbaar. Er is te zien dat het buitenprofiel 6 torussectie 9 bevat, welke op de lengte-as X gecentreerd zijn en door de beide als vernauwing gevormde wiggen 8 met elkaar zijn verbonden.

Het buitenprofiel 6 wordt met de wiggen 8 door middel van spanningsloze vervorming van een cilinderbuis vervaardigd. De beide flanken 14,15 van de flankensectie 14a, 15a van de spie 8 sluiten een hoek A in. De parallel ten opzichte van de lengte-as verlopende wiggen 8 verlopen met denkbeeldige verlenging van de flanken 14,15 naar een middenvlak 21 op de middenas 18, welke midden tussen de beide flanken 14,15 verloopt en de lengte-as X bevat, met een verzet 19 van de lengte-as X naar de wig 8 toe. Het verzet 19 heeft zodanige afmetingen dat een verschilhoek C tussen de hoek A en een hoek, die zich bij het radiale verloop van de flanken ten opzichte van de lengte-as X zou bevinden, welke ongeveer het dubbele is van de zelfremmingshoek, die echter tenminste 12° uitmaakt, bijvoorbeeld 14° tot 30° bedraagt. Daarbij is gelijke openingsbreedte van groef 11 met betrekking tot wig 8 in bereik van de overgang naar een torussectie 9,12 geplaatst. Het been van een dergelijke hoek is met 22 en 23 aangegeven.

Bij het in figuur 4 weergegeven binnenprofiel 7 zijn ook twee torussecties 12 aanwezig, die door de beiden om 180° ten opzichte van elkaar geplaatste vernauwingen 20, die groeven 11 vormen, met elkaar verbonden zijn. De vernauwingen 20 zijn door de flankensecties 16a,17a en de grondsectie 13 met het grondvlak 13 begrenst en ook door middel van spanningsloze vervorming uit een cilinderbuis vervaardigd. De verlengde flanken 16,17 van de groeven 11 snijden met een verzet 19a een middenvlak 21a, die de lengte-as x bevat, in de midden-as 18a. Daarbij is het middenvlak 21a midden tussen de beide flanken 16,17 van de groef 11 van het binnenprofiel 7 aangebracht.

Het verzet 19a is groter als verzet 19, terwijl tussen wig 8 en groef 11 een omtrekspeling aanwezig is, d.w.z. de gesloten hoek B tussen de beide flanken 16,17 van het binnenpro-fiel 7 is bij voorkeur groter uitgevoerd als de flankhoek A tussen de beide flanken 14,15 van de uit figuur 3 zichtbare buitenprofiel 6, zodat zich in draairichting om de lengte-as een draaispeling tussen het buitenprofiel 6 en het binnenprof iel 7 bevindt. De beide profielen, namelijk buitenprofiel 6 en binnenprofiel 7 zijn als buisvormige lichamen uitgevoerd en uit staal vervaardigd. Goede vervormingseigenschappen en gunstige draaimoment overdragingseigenschappen bij de vervaardiging van het buitenprofiel 6 en het binnen-profiel zijn verzekerd, wanneer de hoek A tussen 25° tot 120°, en bij voorkeur 60° tot 100° is, en de hoek B hier tegenover enigszins groter is, namelijk ongeveer 0,5° tot 1° groter als hoek A. De spelingsverhoudingen voor de in elkaar stekende profielen 6,7 zijn bij voorkeur zo aan te brengen dat de maximale deelfout van de spie 8 en groef 11 kleiner is als de radiaalspeling tussen het buitenvlak 12a van de torussectie 12 van het binnenprof iel 7 en het binnenvlak 9a van de torussectie 9 van het buitenprofiel 6. Door de samen voeging van de profielen 6,7 wordt verzekerd, dat onder draaimoment belasting geen zelfremming optreedt. Er volgt een zelfcentrering van de profielen 6,7 ten opzichte van elkaar onder draaimoment belasting. In belastingsvrije toestand worden de profielen 6,7 door de torussecties 9, 12 ten opzichte van elkaar gecentreerd.

Claims (7)

1. Lengtecompensatiedeel voor aandrijfassen, in het bijzonder kruiskoppelings-assen in het aandrijfgedeelte van of voor aandrijving van landbouwwerktuigen met tenminste twee in elkaar gestoken als buizen uitgevoerde profielen (6,7), namelijk een buitenprofiel (6) en een binnenprofiel (7), welke over elkaar langs de lang-sas (X) axiaal verschuifbaar zijn en voor de overdra-ging van een draaimoment dienen, waarbij de omwanding van het buitenprofiel (6) en het binnenprof iel (7) in doorsnede gedeeltelijk als torussegment uitgevoerd zijn en met tenminste een parallel langs de lengte-as (X) uitstrekkende, in de vorm van een naar binnen naar de langs-as (X) in een vernauwing gevormde uitstek is aangebracht, waarbij het buitenprofiel (6) een spie (8) en het binnenprof iel (7) een groef (11) vormt voor aangrijpen op de spie (8), en de flanken (14,15,-16,17) van spie (8) en groef (11) zodanig hellend verlopen, dat de denkbeeldige verlenging centrisch tussen de flanken (14,15,-16,17) verlopende en lengte-as (X) bevattende middenvlak (21,21a) in een midden-as (18, 18a) snijdt, die vanaf de lengte-as (X) naar een uitsteeksel toe met een verzet (19,19a) parallel is versprongen. met het kenmerk, dat in dwarsdoorsnede gezien, de spie (8) vormende wandsectie (14a,10a,15a) van het buitenprofiel (6) bestaat uit twee uit de eerste torussectie (9) uitgaande en de flanken (14,15) vormende flankensecties (14a, 15) en een beide verbindende, als een op de lengte-as (X) gecentreerde circelboog verlopende kopsectie (10a) en de groef (11) vormende wandsectie (16a,17a,13a) van het binnenprofiel (7) uit twee van de tweede torussecties (12) uitgaande en de flanken (16,17) bevattende flanksecties (16a,17a) en een beide verbindende , als een op de lengte-as (X) gecentreerde circelboog verlopende grondsectie (13a); dat het ver- zet (19,19a) zodanige afmetingen heeft, dat de tussen de verlengde flanken (14,15) van het buitenprofiel (6) en de verlengde flanken (16,17) van het binnenprofiel (7) ingesloten hoeken (A,B) een verschilhoek (C) van tenminste 12° groter is als de hoek, die zich bij een radiaal verloop van de verlengde flanken (14,15;16,17) ten opzichte van de lengte-as (X) bij gelijke openingsbreedte in het bereik van de overgang op de aangrenzende torusdoorsnede (9,12) instelt, en dat tussen het kopvlak (10) van de kopsectie (10a) en het hier tegenover liggende grondvlak (13) van de grondsec-tie (13a) een radiaalafstand aanwezig is en dat de uit een toegelaten maximale deelfout van de spie (8) en groef (11) van beide profielen (6,7) ten opzichte van elkaar resulterende radiale verschuiving van de profielen (6,7) kleinere afmetingen heeft als de radiaalaf-stand tussen de binnenvlakken (9a) van de torussectie (9) van het buitenprofiel (6) en het bijbehorende buitenvlak (12a) van de torussectie (12) van het binnen-profiel (7).

2. Lengtecompensatiedeel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verschilhoek (C) 14° tot 30° bedraagt.

3. Lengtecompensatiedeel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoeken (A,B) tussen de flanken (14,15) van de spie (8) van het buitenprofiel (6) of de flanken (16,17) van de groef (11) van het binnenprof iel (7) tussen 25° en 120°, en bij voorkeur tussen 60° en 100° liggen.

4. Lengtecompensatiedeel volgens één der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de flanken (16,17) van de spie (11) van het binnenprof iel (7) tenminste gedeeltelijk in het bereik van de radiale afmetingen van de aangrenzende torusdoorsnede (12) liggen.

5. Lengtecompensatiedeel volgens één der conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat het buitenprofiel (6) en het binnenprof iel (7) tenminste twee symmetrisch op de omtrek verdeelde spieën (8) oftewel groeven (11) bevat.

6. Lengtecompensatiedeel volgens één der conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat tussen de flanken (14,15;16,17) elke groef (11) en elke daarin aanwezige spie (8) in draairichting om de lengte-as (X) een speling aanwezig is.

7. Lengtecompensatiedeel volgens één der conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat de hoek (B) tussen de flanken (16,17) van de groef (11) van het binnenprofiel (7) een dusdanige hoek groter is als de hoek (A) tussen de flanken (16,17) van de spieën (8) van het buitenprofiel (6) zodat bij belasting van de profielen (6,7) door een draaimoment een vlakke aangrijping tussen de flanken (15,17;14,16) optreedt.