SE435832B - Sett att binda en stang koncentriskt i en rorformig drivaxel - Google Patents

Description

770-3332-'2 En annan känd metod för att binda en stång i en rörformig driv- axel är att först inskjuta stången i drivaxeln och sedan inspru- ta bindemedlet i det ringformiga rummet mellan stången och driv- axeln från ett hål i sidan hos axeln. Ett andra hål i sidan hos axeln är i sådant fall även nödvändigt för att tillåta utsläppning av luft undanträngd av bindemedlet. Denna teknik är emellertid in- te endast mycket långsam utan många gånger fylles det ringformiga rummet mellan stången och axeln ej fullständigt med bindemedel, vilket resulterar i hålrum däremellan och därmed en dålig bindning.

En visuell inspektion av förbandet är ej möjlig, varför närvaron av sådana hålrum, och därmed resulterande dålig bindning, ej upptäckes.

Genom föreliggande uppfinning åstadkommes ett sätt att ekonomiskt och säkert binda en stång koncentriskt i en rörformig drivaxel,' varvid en tratt anordnas runt den övre delen på drivaxeln med trat- tens hals tätt passande runt drivaxelns yttre omkrets, tratten fyl- les med bindemedel och stången inskjutes i drivaxeln så att ett bindemedelsskikt erhålles mellan drivaxelns inre yta och stångens yttre yta, varefter bindemedlet bringas att härda, vilket sätt kän- netecknas av att bindemedelsskiktet mellan drivaxeln och stången er- hålles genom att man före inskjutning av stången i drivaxeln i ett par parallella ringformiga spår belägna nära basen och toppen hos en förenande del av stången inpassar ett par fjädrande tätningsrin- gar med sådana innerdiametrar, att de kvarhålles på plats av spåren och med ytterdiametrar större än den hos den förenande delen, var- vid tätningsringarna är utformade för att passa tätt i den rörfor- miga drivaxeln och bilda en tät passning mellan den förenande delen och drivaxeln, varpå man inskjuter basen av den förenande delen in- nefattande den första av de fjädrande tätningsringarna i en ände av g den rörformiga drivaxeln, runt vilken den tomma tratten är anord- nad, för att så sammanpressa den fjädrande tätningsringen tätt mel- lan den förenande delen och inneromkretsen hos denna ände av den rörformiga drivaxeln, varpå man fyller tratten med bindemedel och inskjuter den förenande delen hos stången vidare i den rörformiga drivaxeln, varigenom ett vakuum bildas i det ringformiga rummet mel- lan den förenande delen och den rörformiga drivaxeln, vilket bringar bindemedlet att strömma in i och fylla ut det ringformiga rummet, varvid man fortsätter att inskjuta den förenande delen hos stången i den rörformiga drivaxeln till dess att det ringformiga rummet mel- lan den förenande delen och den rörformiga drivaxeln har fullständigt '77033324 fyllts med bindemedel och den andra fjädrande tätningsringen vid toppen av den förenande delen har tvingats in i drivaxeln och tätt sammanpressats mellan den förenande delen och den rörformiga driv- axeln, varigenom bindemedlet infångas och inneslutes i det ring- formiga rummet.

Fig. 1a är en delvis skuren vertikalvy som visar monteringen av en kardanknut och en rörformig drivaxel just före den koncentriska in- skjutningen och bindningen av kardanknutens förenande del i den rörformiga drivaxeln i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig. 1b är en delvis skuren vertikalvy som visar kardanknuten och den rörformiga drivaxeln enligt fig. 1a sedan universalknutens för- enande del har koncentriskt inriktats i och bundits till den rörfor- miga drivaxeln. Tratten visad i monteringen enligt fig. 1a har av- lägsnats i fig. 1b.

Föreliggande uppfinning åstadkommer ett sätt att noggrant centrera och säkert binda en stång i en rörformig drivaxel. Koncentrisk in- riktning av stången i axeln tillförsäkras genom att man anbringar tvâ fjädrande tätningsringar mellan stången och axeln, som tjänar till att centrera och hålla stången i riktig geometrisk relation till axeln. Dessa två tätningsringar är även behjälpliga till att åstadkomma en fast bindning mellan stången och drivaxeln genom att tillförsäkra, för det första att det ringformiga rummet mellan stän- gen och axeln fullständigt utfylles med bindemedel, och för det and- ra att förhindra läckage av bindemedlet sedan det har inträtt i och utfyllt det ringformiga rummet. Sålunda tjänar tätningen vid basen hos den förenande delen hos stången först till att skapa sugver- kan, som drar bindemedlet in i det ringformiga rummet mellan stån- gen och axeln, och sedan, tillsammans med den andra tätningsringen vid toppen av den förenande delen, till att förhindra läckage av bindemedlet sedan det har inträtt i och fyllt ut detta ringformiga rum. Medan uppfinningen generellt är tillämpbar när en säker bind- ning av en handel i en rörformig axel önskas, är den speciellt till- lämpbar när noggrann centrering av handelen i axeln är nödvändig, såsom vid bindning av en kardanknutdel i en drivaxel.

Ritningen visar en ände av en rörformig drivaxel 10 bestående av kolfiberarmerad epoxiharts, vilken har en innerdiameter av 64,5 mm och halsen hos en tratt 11 tätt anbragt kring sin omkrets. En kar- 7103332-2 danknut 12, med en förenande sektion eller del 13, är försedd med en första gummitätningsring 14 nära basen av den förenande sektio- nen och med en andra gummitätningsring 15 nära toppen av den för- enande sektionen. Ringarna 14 och 15 har innerdiametrar sådana att de kvarhålles på plats medelst parallella spår (icke visade) i den förenande sektionen 13 på ett avstånd av 38,1 mm sinsemellan. Båda ringarna 14 och 15 har ytterdiametrar som är något större än den hos den förenande sektionen 13 och är utformade för att passa tätt i axeln 10 och bilda en tät passning mellan den förenande sektionen 13 och axeln 10 vid inskjutning däri. Den förenande sektionen 13 har en diameter av 63,5 mm och är 44,5 mm lång.

När den förenande sektionen 13 hos kardanknuten 12 skjutes in genom den bredare delen av tratten 11 i axeln 10, sammanpressas gummi- tätningsringen 14 så, att den passar tätt mellan den förenande sek- tionen 13 och axeln 10. Tratten 11 fylls sedan med flytande binde- medel 16, och den förenande sektionen 13 hos kardanknuten 14 drivs vidare in i axeln 10, varvid ett vakuum bildas i ett ringformigt rum 17 mellan den förenande sektionen 13 och axeln 10, vilket med- för att det flytande bindemedlet 16 i tratten 11 strömmar in i och fyller ut detta ringformiga rum. Slutligen inskjutes övre tätnings- ringen 15 på plats mellan den förenande sektionen 13 och axeln 10, och strömningen av ytterligare bindemedel från tratt 11 avstänges.

Det ringformiga rummet 17 är nu fullständigt fyllt med bindemedel 16, medan tätningsringarna 14 och 15, som passar tätt mellan den för- enande sektionen 13 och axeln 10, förhindrar läckage eller försvin- nande av detta bindemedel från det ringformiga rummet.

I syfte att tillförsäkra fri strömning av bindemedlet 16 från trat- ten 11 in i det ringformiga rummet 17 och för att underlätta inskjut- ningen av den förenande sektionen 13 i axeln 10, föredrar man att belägga den förenande sektionen 13 och den övre inre ytan hos axeln 10 (den del som skall komma i kontakt med den förenande sektionen 13) med bindemedlet före inskjutning av den förenande delen 13 i axeln 10. För att tillförsäkra en bättre bindning mellan den för- enande_sektionen 13 och axeln 10 föredrar man också att ytan hos den förenande sektionen och den övre innerytan hos axeln 10 (den del som skall komma i kontakt med den förenande sektionen 13) av- skaves. 7703332-2 Sedan bindemedlet 16 fullständigt utfyllt det ringformiga rummet 17 och fångats däri medelst tätningsringarna 14 och 15, kan trat- ten 11 avlägsnas från axeln 10 och varje överskott av bindemedel på yttersidan av axeln 10 kan borstas bort. Bindemedlet i det ring- formiga rummet 17 härdas sedan. Eventuellt kan en liknande anslut- ning göras i den andra änden av axeln. I sådant fall bör först ett hål göras i den förenande sektionen hos denna anslutning, för att tillåta att luft ger sig av, när den förenande delen inskjutes i axeln.

I syfte att tillförsäkra koncentrisk inriktning och riktig bindning av stången i axeln bör det totala radiella rummet mellan stången "och axeln vara mellan 0,25 mm och 1,52 mm, dvs ytterdiametern hos stången och innerdiametern hos axeln bör ej variera med mer än från 0,25 mm till 1,52 mm. Företrädesvis åstadkommas ett totalt spel av 1,02 mm mellan stången och axeln så att det föreligger ett avstånd av 0,51 mm vid alla punkter mellan stången och axeln, när stången koncentriskt inriktas i axeln.

Varje flytande bindemedel med låg viskositet i stånd att vidhäfta såväl handelen som den rörformiga axeln kan användas vid sättet en- ligt föreliggande uppfinning, förutsatt att sådant bindemedel ej avger flyktiga substanser vid härdning. Ett epoxiharts-bindemedels- system föredrages på grund av dess förmåga att vidhfäta ett stort antal olika material och på grund av dess goda bindningsegenskaper.

Sådant system består av ett epoxiharts tillsammans med en reaktiv hartshärdare och/eller en epoxipolymerisationskatalysator i en mängd som vanligtvis användes inom tekniken för att härda epoxihartser.

Efterföljande exempel lämnas i syfte att ytterligare för fackmannen belysa uppfinningen. Det bör förstås att detta exempel ej avser att begränsa uppfinningen utöver vad som framgår av bifogade patentkrav.

Exempel En ände av en rörformig drivaxel bestående av kolfiberarmerat epoxi- harts, med en innerdiameter av 64,5 mm, inpassades tätt i halsen hos en tratt. Den förenande sektionen hos en kardanknut, med en diameter av 63,5 mm och en längd av 44,5 mm, inpassades med ett par gummi-"O"-ringar nära toppen och basen hos den förenande sektionen.

Ringarna hade innerdiametrar sådana att de kvarhölls på plats medelst 38,1 mm åtskilda parallella ringformiga spår i den förenande sek- 7703:32-2 tionen. Ytterdiametrarna hos ringarna var något litet större än den hos den förenande sektionen och var utformade för att passa tätt i drivaxeln och bilda en tät passning mellan axeln och den förenande sektionen när den inskjutits. Basen hos den förenande sektionen hos kardanknuten insköts sedan vertikalt genom den bredare delen hos tratten och in i drivaxeln till dess att den nedre tätningsrin- gen passade tätt i toppen hos axeln. Tratten fylldes sedan med ett epoxiharts-bindemedelssystem bestående av 100 viktdelar av i handeln erhâllbart flytande epoxiharts framställt genom reaktion ellan epiklorhydrin och 2,2-bis(4-hydroxifenyl)propan (Epikote<É)828, framställt av Shell Chemicals UK Ltd.) och 50 viktdelar av en poly- amidepoxihartshärdare ("Ancamide" 400, framställt av Anchor Chemi- cal Co. Ltd.). Dessa bindemedelssystem användes även för att beläg- ga den förenande sektionen hos kardanknuten och den övre inre ytan hos drivaxeln (delen som skulle komma i kontakt med den förenande sektionen) innan den förenande sektionen insköts i drivaxeln. När tratten fyllts, pressades den förenande sektionen hos kardanknuten ytterligare in i axeln, varigenom ett vakuum bildades i det ringfor- miga rummet mellan den förenande sektionen och axeln, vilket med- förde att epoxihartsbindemedlet i tratten strömmade in i och fyllde ut det ringformiga rummet. Slutligen pressades den övre "O"-ringen på den förenande sektionen tätt in i axeln och strömningen av bin- demedel från tratten avstängdes.

Tratten avlägsnades sedan från drivaxeln, varefter axelns yttersida borstades fri från harts och bindemedlet som utfyllde och var fån- gat i det ringformiga rummet mellan axeln och den förenande sektio- nen hos kardanknuten medelst de två gummi-"O"-ringarna fick härda vid rumstemperatur under 24 timmar. Vid slutet av denna tidsperiod anslöts en andra kardanknut till den andra änden hos axeln på ett liknande sätt. Den förenande sektionen hos den andra kardanknuten innehöll ett luftutsläppshål anbragt i dess axel för att tillåta luft att ge sig av, när kardanknuten sköts in i axeln. Sedan den andra kardanknuten anslutits, härdades ytterligare 24 timmar i rums- temperatur, varpå efterhärdades genom värmning till 80°C under 4 tim.

Drivaxel-kardanknutsenheten framställd på detta sätt'utsattes för en torsionslast av 69 kpm för att simulera den maximala last som en automobildrivaxel får utstå. Lasten pålades och avlastades med en hastighet av 120 cykler/min. för totalt 106 cykler utan brott hos bindningen.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 '7703332-2 Patentkrav

1. Sätt att säkert binda en stång koncentriskt i en rörformig drivaxel. varvid en tratt (ll) anordnas runt den övre delen på drivaxeln (10) med trattens hals tätt passande runt drivaxelns yttre omkrets. tratten fylles med bindemedel (16) och stången inskjutes i drivaxeln så att ett bindemedelsskikt erhålles mellan drívaxelns inre yta och stångens yttre yta. varefter bindemedlet bringas att härda. k ä n n e t e c k n a t av att bindemedelsskiktet mellan drivaxeln och stången erhålles genom att man före inskjutning av stången i drivaxeln i ett par parallella ringformíga spår belägna nära basen och toppen hos en förenande del (13) av stången inpassar ett par fjädran- de tätningsringar (14. 15) med sådana innerdiametrar att de kvarhålles på plats av spåren och med ytterdiametrar större än den hos den förenande delen (13). varvid tätningsringarna (14. 15) är utformade för att passa tätt i den rörformiga drivaxeln (10) och bilda en tät passning mellan den förenande delen (13) och drivaxeln (10). varpå man inskjuter basen av den förenande delen (13) innefattande den första av de fjädrande tätnings- ringarna (14. 15) i en ände av den rörformiga drivaxeln (10). runt vilken den tomma tratten (11) är anordnad. för att så sammanpressa den fjädrande tätningsríngen (14) tätt mellan den förenande delen (13) och inneromkretsen hos denna ände av den rörformiga drivaxeln (10). varpå man fyller tratten med binde- medel (16) och inskjuter den förenande delen (13) hos stången vidare i den rörformiga drivaxeln (10). varigenom ett vakuum bildas i det ringformíga rummet (17) mellan den förenande de- len (13) och den rörformiga drivaxeln (10). vilket bringar bindemedlet (16) att strömma in i och fylla ut det ringformíga rummet (17). varvid man fortsätter att inskjuta den förenande delen (13) hos stången i den rörformiga drivaxeln (10) till dess att det ringformíga rummet (17) mellan den förenande de- len (13) och den rörformiga drivaxeln (10) har fullständigt fyllts med bindemedel (16) och den andra fjädrande tätninga- ringen (15) vid toppen av den förenande delen (13) har 10 15 20 25 30 7703332-2 tvingats in i drivaneln (10) och tätt sammanpressats mellan den förenande delen (13) och den rörformiga drívaxeln (10). varigenom bíndemedlet (16) infångas och inneslutes i det ring- formíga rummet (17). 1

2. Sätt enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att den förenande delen (13) hos stången och den övre innerytan hos den rörformíga drívaxeln (10) som skall.vara i kontakt med den förenande delen (13) belägges med bindemedlet (16) innan den förenande delen (13) inskjutes i drivaxeln (10).

3. Sätt enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a t av att ytan hos den förenande delen (13) hos stången och den övre innerytan hos den rörformiga drívaxeln (10) som skall vara i kontakt med den förenande delen (13) avskaves.

4. Sätt enligt krav 1. 2 eller 3. k ä n n e t e c k - n a t av att ett epoxiharts-bíndemedelssystem användes som bindemedel (16).

5. Sätt enligt krav 1. 2. 3 eller 4. k ä n n e t e c k - n a t av att det totala radíella avståndet mellan stången och drívaxeln (10) är mellan 0.25 och 1.52 mm.

6. Sätt enligt krav 1. 2. 3. 4 eller 5. K ä n n e t e c k - n a t av att de fjädrande tätningsringarna (14. 15) på den förenande delen (13) hos stången är gummi-"O"-ringar.

7. Sätt enligt krav 1. 2. 3. 4. 5 eller 6. k ä n n e - t e c k n a t av att en kardanknuts (12) handel bindes kon- centriskt í en rörformíg drivaxel (10).