SE506457C2

SE506457C2 - Shaft, especially longitudinal variable shaft with torque indication

Info

Publication number: SE506457C2
Application number: SE9200047A
Authority: SE
Inventors: Ernst-Bernhard Arand; Gerd Faulbecker; Hartmut Zoppke
Original assignee: Gkn Automotive Ag
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1997-12-15
Also published as: DE4100829C1; FR2671590A1; ITMI920034A1; GB9200608D0; SE9200047D0; GB2251950A; SE9200047L; ITMI920034A0; FR2671590B1; IT1263171B; GB2251950B

Abstract

A shaft for torque transmission, e.g. a motor vehicle propeller shaft having first and second parts (11,12) connected by a length-adjusting means, has a holding element which is not subject to torque, extending co-axially with the shaft. One end of the holding element is non-rotatingly connected to the shaft, and the other end of the holding element and the shaft part adjacent such other end having cooperating elements of indicating means for indicating shaft twisting under torque, the indicating means comprises a marking element (23) and a markable field (24) which is marked by the marking element at least when the shaft is subject to excess torque. The holding element may comprise a tube (18) covering the shaft (12), or an indicating shaft (32) within the torque-transmitting shaft. The indicating means may comprise scratching marks on a layer of paint, wax, or hard foam, or pins may be sheared off. <IMAGE>

Description

15 20 25 30 35 506 457 2 Genom dessa åtgärder åstadkommes en indikeringsmöjlighet, vilken oberoende av formen av deformation tillförsäkrar en varaktig indikering av torsioner mellan de båda ändarna av en axel. Antalet och storleken av de synligt markerade deforma- tionstillstånden medger slutsatser beträffande de uppträdande belastningarna. 15 20 25 30 35 506 457 2 These measures provide an indication possibility which, regardless of the shape of deformation, ensures a lasting indication of torsions between the two ends of a shaft. The number and size of the visibly marked deformation states allow conclusions regarding the occurring loads.

Vid ett vidare utförande av uppfinningen föreslås att marke- ringsstiftet är utformat som skrapstift och markeringsfältet som ett av detta genom skrapning borttagbart eller som för- djupningar synliggjort skikt. Genom en sådan åtgärd kan man varaktigt fastställa i vilket område överbelastningarna uppträtt. Därigenom kan även den största torsionen fast- ställas.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the marking pin is designed as a scraper pin and the marking field as one of these layers can be removed by scraping or made visible as depressions. Through such a measure, it is possible to permanently determine in which area the congestion has occurred. As a result, even the largest torsion can be determined.

Alternativt är det möjligt att markeringsstiftet är utformat som rivstift och markeringsfältet består av ett antal skjuv- Vstift som avskjuvas eller kröks av rivstiftet vid kontakt med detta.Alternatively, it is possible for the marking pin to be designed as a tearing pin and the marking field consists of a number of shear pins which are sheared or curved by the tearing pin upon contact therewith.

För det område, som ligger inom det tillåtna toleransområdet för torsionen, kan ett toleransfält anordnas på markerings- fältet, i vilket ingen markering sker av markeringsstiftet.For the area which is within the permissible tolerance range for the torsion, a tolerance field can be arranged on the marking field, in which no marking takes place by the marking pin.

Vidare föreslås att ett överbelastningsområde anordnas för markeringsfältet, i vilket en markering sker vid överbelast- ning. Om axeln användes enbart för en rotationsriktning, behöver enbart ett överbelastningsområde anordnas. Företrä- desvis är emellertid på båda sidor av toleransfältet anord- nade överbelastningsfält för att i efterhand kunna fastställa de olika belastningsfallen i de båda vridningsriktningarna.Furthermore, it is proposed that an overload area be provided for the marking field, in which a marking takes place in the event of overload. If the shaft is used only for one direction of rotation, only one overload area needs to be provided. Preferably, however, overload fields are arranged on both sides of the tolerance field in order to be able to subsequently determine the different load cases in the two directions of rotation.

I det fall ett markeringsskikt är anordnat, vilket påverkas av skrapstiftet, är olika utföranden tänkbara. Sålunda är det möjligt att utforma detta skikt som färgskikt, som vaxskikt eller som hårdskumskikt med infärgad yta. Toleransområdet kan därigenom förverkligas genom att det icke förses med ett sådant skikt eller är anordnat nivåskilt från de angränsande överbelastningsområdena. 10 15 20 25 30 35 506: 457 3 Detta har vidare fördelen att skrapstiftet icke erfar något slitage så länge torsionen ligger i området för den tillåtna deformationen inom toleransområdet. Härigenom tillförsäkras även den ständiga användningsberedskapen hos skrapstiftet.In case a marking layer is provided, which is affected by the scraper pin, different designs are conceivable. Thus, it is possible to design this layer as a paint layer, as a wax layer or as a hard foam layer with a colored surface. The tolerance range can thereby be realized in that it is not provided with such a layer or is arranged level apart from the adjacent overload areas. 10 15 20 25 30 35 506: 457 3 This has the further advantage that the scraper pin does not experience any wear as long as the torsion is in the range of the permissible deformation within the tolerance range. This also ensures the constant readiness for use of the scraper pin.

I det fall ett rivstift är anordnat, är skjuvningsytan före- trädesvis anpassad till krökningen av markeringsfältet.i Begränsningen av toleransområdet kan vid detta utförandeši synliggöras genom gränslinjeskjuvstift, som gör en tydlig markering mot överbelastningsområdet. För att kunna anpassa markeringsstiften till de aktuella byggtoleranserna föreslås att de utformas inställbara i längdled eller fjädrande.In the case where a tear pin is provided, the shear surface is preferably adapted to the curvature of the marking field. In this embodiment, the limitation of the tolerance range can be made visible by boundary line shear pins, which make a clear marking against the overload area. In order to be able to adapt the marking pins to the current building tolerances, it is proposed that they be designed to be adjustable lengthwise or resiliently.

Företrädesvis är markeringsstiftet samordnat med anslagsdonet och markeringsfältet med axeln. Ett omvänt arrangemang är emellertid möjligt, vid vilket markeringsstiftet är samordnat med axeln och markeringsfältet med anslagsdonet.Preferably, the marking pin is coordinated with the abutment and the marking field with the shaft. However, a reverse arrangement is possible, in which the marking pin is coordinated with the shaft and the marking field with the stop means.

Beträffande anslagsdonet föreslås likaså olika arrangemang och utföringsvarianter. Det är således möjligt att utforma anslagsdonet som ytterrör vilket över åtminstone en del avg sin längd koaxiellt utvändigt omsluter axeldelen. Alternativt kan anslagsdonet även utgöras av en indikeringsaxel, som _ själv är anordnad i den ena eller båda ihåliga axeldelarna.Regarding the fitting device, different arrangements and execution variants are also proposed. It is thus possible to design the stop device as an outer tube which, over at least a part of its length, coaxially externally encloses the shaft part. Alternatively, the stop means can also consist of an indicating shaft, which itself is arranged in one or both hollow shaft parts.

Vid utformning som ytterrör föreligger likaså två utförings- varianter. Enligt en första utföringsvariant är ytterröret fixerat på den ena axeldelen genom en förbindning med den ena änden och överbryggar längdutjämningen vid inskjuten axel och är styrd fram till området för den fria änden av den andra axeldelen. Indikeringsdonen är anbragta på denna fria ände av den andra axeldelen och på ytterröret.When designed as an outer pipe, there are also two design variants. According to a first embodiment variant, the outer tube is fixed to one shaft part by a connection to one end and bridges the length equalization at the inserted shaft and is guided up to the area of the free end of the other shaft part. The indicators are arranged on this free end of the second shaft part and on the outer tube.

Vid en sådan utföringsform ändras läget hos den fria änden av ytterröret relativt den axeldel som uppvisar det ytterligare indikeringsdonet, i motsvarighet till axelns längdförändring.In such an embodiment, the position of the free end of the outer tube relative to the shaft part having the further indicator means changes, corresponding to the change in length of the shaft.

Av denna anledning föreslås vid ett ytterligare utförande att markeringsfältet anpassas till längdutjämningens förskjut- 10 15 20 25 30 35 506 457 4 ningsområde. Detta skapar även möjligheten att anpassa tole- ransfältet till tillåtna torsionsrörelser vid de enskilda längdinställningarna. I det utdragna läget uppträder vid samma vridmoment en större deformation än i inskjutet läge.For this reason, in a further embodiment, it is proposed that the marking field be adapted to the displacement range of the length equalization 10 15 20 25 30 35 506 457 4. This also creates the possibility of adapting the tolerance field to permissible torsional movements at the individual length settings. In the extended position, a greater deformation occurs at the same torque than in the inserted position.

Därför ligger de största mätutslagen fortfarande inom det tillåtna området.Therefore, the largest readings are still within the allowable range.

Alternativt är det möjligt att fixera ytterröret med ena änden på den ena axeldelen ungefär i området för längdutjäm- ningen medelst en förbindning och anbringa indikeringsdonen på dess andra ände samt på det denna mitt emot liggande området av samma axeldel. I detta fall uppkommer ingen för- ändring av det inbördes läget hos indikeringsdonen vid längd- förändring av axeln.Alternatively, it is possible to fix the outer tube with one end of one shaft part approximately in the area of the length equalization by means of a connection and to place the indicators on its other end and on the opposite area of the same shaft part. In this case, there is no change in the mutual position of the indicators when the length of the shaft changes.

Det är lämpligt att anordna indikeringsdonen i den radiella spalten mellan ytterröret och axeldelen. Därvid är det utan vidare möjligt att byta positionen hos indikeringsdonen.It is convenient to arrange the indicators in the radial gap between the outer tube and the shaft part. In this case, it is readily possible to change the position of the indicators.

Sålunda kan exempelvis skrap- eller rivstiftet vara anordnat antingen radiellt inåtriktat på den fria änden av ytterröret eller radiellt utåtriktat på utsidan av axeldelen. Marke- ringsfältet är samordnat med den andra delen, d.v.s. ytter- röret eller axeldelen. I det fall det finns en koaxiellt i det inre av axeln anordnad indikeringsaxel är denna vridfast förbunden med den ena axeldelen på största möjliga avstånd till dess fria ände, som uppbär det ena av de samverkande indikeringsdonen. Om en indikeringsaxel är anordnad för indikeringen, är det med denna samordnade indikeringsdonet tillsammans med det med detta samarbetande indikeringsdonet anordnat i en axiell öppning i den fria änden av den ena axeldelen. Denna konstruktion är företrädesvis anordnad i området för en central öppning i ledgaffeln, då det är fråga om en kardanaxel, och i annat fall på ändytan av axeln. I ett sådant fall skall indikeringsdonen, exempelvis skrapstift, brytstift eller markeringsfält, anordnas excentriskt relativt axelns rotationsaxel för att uppnå den erforderliga skrap- rörelsen. 10 15 20 25 30 35 506 457 5 Alternativt är det även möjligt att låta det med indikerings- axeln samordnade indikeringsdonet sträcka sig radiellt in i ett hål i den ena axeldelen och anordna det andra indike- ringsdonet på denna.Thus, for example, the scraper or tear pin can be arranged either radially inwards on the free end of the outer tube or radially outwards on the outside of the shaft part. The marking field is coordinated with the second part, i.e. the outer tube or shaft part. In the case where there is an indicator shaft arranged coaxially in the interior of the shaft, it is rotatably connected to one shaft part at the greatest possible distance from its free end, which supports one of the cooperating indicators. If an indicator shaft is provided for the display, the co-ordinating display device together with the co-operating display device is arranged in an axial opening in the free end of one shaft part. This construction is preferably arranged in the area of a central opening in the articulated fork, in the case of a propeller shaft, and otherwise on the end surface of the shaft. In such a case, the indicating means, for example scraper pins, break pins or marking fields, must be arranged eccentrically relative to the axis of rotation of the shaft in order to achieve the required scraping movement. Alternatively, it is also possible to allow the indicator coordinated with the indicator shaft to extend radially into a hole in one shaft portion and to arrange the other indicator thereon.

I samband med arrangemanget av en indikeringsaxel belägen koncentriskt med axeldelarna, vilka är inbördes axiellti förskjutbara, föreslås vid ett ytterligare utförande av uppfinningen att indikeringsaxeln är axiellt förskjutbar relativt den axeldel, på vilken den är vridfast monterad, eller styrd relativt det axiellt stationära indikeringsdonet, som är samordnat med indikeringsaxeln. f För att möjliggöra den axiella inställningen föreslås att det radiellt förlöpande indikeringsdonet är rörligt styrt i hålet enbart i omkretsriktningen för den tillhörande axeldelen.In connection with the arrangement of an indicating shaft located concentrically with the shaft parts, which are mutually axially displaceable, it is proposed in a further embodiment of the invention that the indicating shaft is axially displaceable relative to the shaft part on which it is rotatably mounted, or guided relative to the axially stationary indicating member. is coordinated with the display axis. To enable the axial adjustment, it is proposed that the radially extending indicator is movably guided in the hole only in the circumferential direction of the associated shaft part.

Härigenom fixeras indikeringsaxeln i axelriktningen relativt indikeringsdonet. Den radiellt utvändigt belägna placeringen av indikeringsdonet på ytterperiferin av den ena axeldelen eller en därtill ansluten konstruktionsdel åstadkommer dess- utom en förstoring av indikeringen.In this way, the display shaft is fixed in the shaft direction relative to the display device. In addition, the radially outwardly located position of the indicator on the outer periphery of one shaft portion or a structural member connected thereto provides an enlargement of the indicator.

Slutligen föreslås vid ett ytterligare utförande att indike- ringsaxeln är styrd i ett stöd mellan förbindningen på axel- delen och det med denna samhörande indikeringsdonet.Finally, in a further embodiment, it is proposed that the display shaft is guided in a support between the connection on the shaft part and the display device associated therewith.

En fördel vid detta arrangemang är att en säker lagring av indikeringsaxeln erhålles vid höga varvtal.An advantage of this arrangement is that a secure bearing of the indicator shaft is obtained at high speeds.

Enligt ett föredraget utföringsexempel föreslås att det ena indikeringsdonet är utformat som beståndsdel av ett fönster eller anordnat i området för ett sådant hos den ena axeldelen eller hos ytterröret. Därvid kan fönstret vara tillslutet av ett plexiglas. Fönstret i form av plexiglasskiva kan även omge indikeringsdonen. Exempelvis kan detta täcka markeringe- stiftet eller markeringsfältet i form av anordnade färgskikt, som skall avlägsnas, eller skjuvstiften. 10 15 20 25 30 35 sne 457 6 Föredragna utföringsformer visas schematiskt på bifogade ritningar, där fig. 1 är en delvis sektionerad sidovy av en längdföränderlig kardanaxel med ett ytterrör som övertäcker längdutjämningen mellan den första axeldelen och den andra axeldelen; fig. 2 är en delvis sektionerad sidovy av en längdföränderlig kardanaxel med ett ytterrör som övertäcker enbart den andra axeldelen; fig. 3 är en detaljvy av delen Z i fig. 1 och 2 med marke- ringsdon i form av ett avskrapbart färgskikt, varvid A är en längdsektionsvy, B en tvärsektionsvy och C en planvy av färgskiktet; fig. 4 är en detaljvy av markeringsområdet Z i fig. 1 och 2 med markeringsdon i form av avskjuvbara skjuvstift, varvid A är en längdsektionsvy, B en tvärsektionsvy.och C en planvy av färgskiktet; fig. 5 är en sidovy av en längdföränderlig kardanaxel med en koncentriskt i den andra kardanaxeldelen axiellt förlöpande indikeringsaxel; fig. 6 är en sidovy av en längdföränderlig kardanaxel med en koncentriskt i den första och andra kardanaxeldelen axiellt förlöpande indikeringsaxel som anslagsdon; fig. 7 är en detaljvy av markeringsområdet X i fig. 5 med markeringsdon i form av ett avskrapbart färgskikt, varvid A är en planvy av färgskiktet i planet för ledgaffelns insida, medan B är ett längdsnitt; och fig. 8 är en detaljvy av markeringsområdet Y i fig. 6 med markeringsdon i form av ett fördjupningar synliggörande skikt, varvid A är ett längdsnitt och B ett tvärsnitt. 10 15 20 25 30 35 506 457 7 Den i fig. 1, 2, 5 och 6 visade kardanaxeln 10 består i huvudsak av en första axeldel 11 och en andra axeldel 12, vilka är förbundna med varandra över en axiellt inbördes förskjutbar längdutjämning. I och för längdutjämning är därvid den första axeldelen 11 försedd med en radiellt inre profilerad tapp 13, som är förskjutbart upptagen i en med den andra axeldelen 12 samhörande, likaså profilerad hylsa 14.According to a preferred exemplary embodiment, it is proposed that one of the indicating means is designed as a component of a window or arranged in the region of one of the shaft part or of the outer tube. In this case, the window can be closed by a plexiglass. The window in the form of a plexiglass panel can also surround the indicators. For example, this can cover the marking pin or marking field in the form of arranged paint layers, which are to be removed, or the shear pins. Preferred embodiments are shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a partially sectioned side view of a length-changing universal joint shaft with an outer tube covering the length equalization between the first shaft part and the second shaft part; Fig. 2 is a partially sectioned side view of a longitudinally variable propeller shaft with an outer tube covering only the second shaft portion; Fig. 3 is a detail view of the part Z in Figs. 1 and 2 with markers in the form of a scrapable paint layer, A being a longitudinal sectional view, B a cross-sectional view and C a plan view of the paint layer; Fig. 4 is a detail view of the marking area Z in Figs. 1 and 2 with markers in the form of shearable shear pins, A being a longitudinal sectional view, B a cross-sectional view and C a plan view of the paint layer; Fig. 5 is a side view of a length-changing PTO shaft with an indicator shaft extending axially concentrically in the second PTO shaft portion; Fig. 6 is a side view of a length-changing propeller shaft with an indicator shaft extending axially extending concentrically in the first and second propeller shaft portions; Fig. 7 is a detail view of the marking area X in Fig. 5 with markers in the form of a scrapable paint layer, A being a plan view of the paint layer in the plane of the inside of the articulated fork, while B is a longitudinal section; and Fig. 8 is a detail view of the marking area Y in Fig. 6 with markers in the form of a depression visible layer, wherein A is a longitudinal section and B a cross-section. The cardan shaft 10 shown in Figs. 1, 2, 5 and 6 consists essentially of a first shaft part 11 and a second shaft part 12, which are connected to each other over an axially mutually displaceable length equalization. In order to equalize the length, the first shaft part 11 is provided with a radially inner profiled pin 13, which is slidably received in a sleeve 14, also profiled with the second shaft part 12.

Axeldelarna 11 och 12 är vid ändarna försedda med ledgafflar 15 resp. 15a, vilka över knutkors är ledbart förbundna med ytterligare, med anslutningsflänsar 16 försedda ledgafflar.The shaft parts 11 and 12 are provided at the ends with articulated forks 15 and 15, respectively. 15a, which over knot crosses are hingedly connected to further articulated forks provided with connecting flanges 16.

Såsom visas i fig. 1 är vid förbindningsstället 17 vridfast anordnat ett ytterrör 18, som radiellt utvändigt koaxiellt överbryggar den första axeldelen 11 och delvis den andra . axeldelen 12. Ytterröret 18 sträcker sig vid det visade utförandet i inskjutet tillstånd hos axeln från förbindningen 17 i området för ledgaffeln 15 hos den första axeldelen 11 'till området för ledgaffeln 1Sa hos den andra axeldelen 12.As shown in Fig. 1, an outer tube 18 is arranged in a rotationally fixed manner at the connection point 17, which radially externally coaxially bridges the first shaft part 11 and partly the second. the shaft tube 12. In the embodiment shown, the outer tube 18 extends in the inserted state of the shaft from the connection 17 in the area of the articulated fork 15 of the first shaft part 11 'to the area of the articulated fork 1Sa of the second shaft part 12.

För att åstadkomma en likformig distanshållning till utsidan 36 av den andra axeldelen 12 är den fria änden av ytterröret 18 försedd med en ytterrörlagring 20 i form av en tätning och hålles på ett likformigt avstånd. Ytterröret 18 tjänar till- sammans med tätningen 20 samtidigt som avtätning av axel- delarna 11 och 12 vid inbördes längdförändring hos dessa.To provide a uniform spacing to the outside 36 of the second shaft portion 12, the free end of the outer tube 18 is provided with an outer tube bearing 20 in the form of a seal and is kept at a uniform distance. The outer tube 18 serves together with the seal 20 at the same time as sealing the shaft parts 11 and 12 in the event of a mutual change in length thereof.

Vid det i fig. 2 visade utförandet är ytterröret 18 förankrat med en förbindning 17a på den andra axeldelen 12 i området för längdutjämningen 13, 14. Därvid sträcker sig ytterröret 18 med sin fria ände fram till området för ledgaffeln 15a hos den andra axeldelen 12 och bibehåller där sin position, eftersom mellan ytterröret 18 och den andra axeldelen 12 icke sker någon lägesändring vid längdförändring. Längdutjämningen 13, 14 är därför ej övertäckt av ytterröret 18. Ett ytterli- gare skyddsrör finns därför för avtätning av axeldelarna ll, 12 vid inbördes längdförändring.In the embodiment shown in Fig. 2, the outer tube 18 is anchored with a connection 17a on the second shaft part 12 in the area of the length equalization 13, 14. Thereby the outer tube 18 extends with its free end up to the area of the articulated fork 15a of the second shaft part 12 and maintains its position there, since between the outer tube 18 and the second shaft part 12 no position change occurs in the event of a change in length. The length equalization 13, 14 is therefore not covered by the outer tube 18. An additional protective tube is therefore provided for sealing the shaft parts 11, 12 in the event of a mutual change in length.

I båda fallen finns i området för den fria änden av ytter- röret 18 och den däremot liggande andra axeldelen 12 indike- ringsdon 19, vilka visas i detalj i fig. 3 och 4. Vid en 10 15 20 25 30 35 506 457 _ 8 vridmomentpåverkan av kardanaxeln 10 vrids dess ändar, som uppvisar flänsarna 16, inbördes och det däremellan befintliga området motsvarande mindre. Eftersom anslagsdonet 18 ej deltar i torsionen (är torsionsfritt) förändras läget hos en godtycklig punkt på den fria änden relativt den mittemot liggande axeldelen 10 eller 12 i omkretsriktningen. Torsionen kan därvid ligga i området för den elastiska eller plastiska deformationen av axeln 10. I det elastiska området sker efter avlastning en återgång, medan vid plastisk deformation tor- sionen blir varaktig även efter avlastning. Även vid elastisk deformation kan belastningsfall uppkomma, vilka icke är önskvärda, men som efter avlastning normalt icke är fast- ställbara. De nedan beskrivna utföringsformerna tillåter en kvarvarande indikering även av deformationer, som ligger inom det elastiska deformationsområdet för en sådan utrustad axel.In both cases, in the area of the free end of the outer tube 18 and the opposite second shaft part 12, there are indicating devices 19, which are shown in detail in Figs. 3 and 4. In a case of 10 15 20 25 30 35 506 457 _ 8 torque action of the propeller shaft 10, its ends, which have the flanges 16, are rotated relative to each other and the area therebetween correspondingly smaller. Since the abutment member 18 does not participate in the torsion (is torsion-free), the position of any point on the free end changes relative to the opposite shaft portion 10 or 12 in the circumferential direction. The torsion can then be in the area of the elastic or plastic deformation of the shaft 10. In the elastic area there is a return after unloading, while with plastic deformation the torsion becomes permanent even after unloading. Even with elastic deformation, load drops can occur, which are not desirable, but which after unloading are normally not detectable. The embodiments described below also allow a residual indication of deformations which lie within the elastic deformation range of such an equipped shaft.

Vid utförandet enligt fig. 3 är ett fönster 21 anordnat i ytterröret 18, vilket består av plexiglas eller kan utföras som en fri öppning. Med detta fönster 21 är samordnat ett skrapstift 22, som är försett med en konisk_spets 23. På utsidan 36 av axeldelen 12 är anbragt ett färgskikt 24, vilket, såsom visas i vyn C, kan vara försett med flera olika färgade områden. Färgskiktet 24 uppvisar på mitten ett tole- ransområde 25, som är markerat genom vid sidorna utsatta gränslinjer 26. På båda sidor om toleransområdet 25 finns överbelastningsområden 27.In the embodiment according to Fig. 3, a window 21 is arranged in the outer tube 18, which consists of plexiglass or can be designed as a free opening. Coordinated with this window 21 is a scraper pin 22, which is provided with a conical tip 23. On the outside 36 of the shaft part 12 a color layer 24 is arranged, which, as shown in the view C, can be provided with several different colored areas. The paint layer 24 has in the middle a tolerance area 25, which is marked by boundary lines 26 exposed at the sides. On both sides of the tolerance area 25 there are overload areas 27.

Färgskiktet 24 kan vara utformat som vaxskikt eller liknande, som övertäcker en motsvarande färggivning på utsidan 36 av axeldelen 12. Genom rörelser av skrapstiftet 22 i omkrets- riktningen, vilka även kan vara överlagrade av en längsrörel- se, då ett arrangemang enligt fig. 1 väljes, ingraveras en torsionsrörelse av färgskiktet 24 i förhållande till ytter- röret 18 av spetsen 23 hos skrapstiftet 22. De enskilda belastningarna och överbelastning på kardanaxeln 10 vid överskridande av gränslinjerna 26 kan optiskt konstateras genom fönstret 21 med de därvid uppträdande färgförändringar- na i färgskiktet 24. Även ett omvänt arrangemang är möjligt, varvid skrapstiftet 22 sträcker sig radiellt från utsidan 36 10 15 20 25 30 35 5061: 457 9 av den andra axeldelen 12 och verkar på den inre med färg belagda ytan av fönstret 22.The paint layer 24 may be formed as a wax layer or the like, which covers a corresponding coloring on the outside 36 of the shaft part 12. By movements of the scraper pin 22 in the circumferential direction, which may also be superimposed by a longitudinal movement, when an arrangement according to Fig. 1 If selected, a torsional movement of the paint layer 24 relative to the outer tube 18 of the tip 23 of the scraper pin 22 is engraved. A reverse arrangement is also possible, wherein the scraper pin 22 extends radially from the outside of the second shaft portion 12 and acts on the inner color-coated surface of the window 22.

Vid utförandet enligt fig. 4 är radiellt utskjutande skjuv- stift 30 anordnade på ett markeringsfält 29, vilka stift kan avskjuvas av ett radiellt inåtriktat rivstift 28. Rivstiftet 28 uppvisar på sin från fönstret 21 vända, radiellt inåtvända fria ände en plan eller krökt skjuvyta 35.In the embodiment according to Fig. 4, radially projecting shear pins 30 are arranged on a marking field 29, which pins can be sheared by a radially inwardly directed tear pin 28. The tear pin 28 has on its radially inwardly facing free end facing away from the window 21 a flat or curved shear surface 35. .

Såsom visas i vyn C är markeringsfältet 29 försett med Q _ axiell riktning förlöpande gränslinjeskjuvstift 31, vilka: markerar toleransområdet 25 i omkretsriktningen. Vid över- skridande av en tolererbar torsion av markeringsfältet 29 relativt ytterröret 18 avskjuvas gränslinjeskjuvstiften 31 eller skjuvstiften 30 i ett överbelastningsområde 27, oeh deras avsaknad kan vid en uppträdande plastisk eller elastisk överbelastning av kardanaxeln 10 optiskt iakttas genom fönst- iret 21. Även här är ett omvänt arrangemang av donen för ytterröret 18 respektive den mittemot liggande axeldelen 12 möjligt.As shown in view C, the marking field 29 is provided with Q - axial direction extending boundary shear pins 31, which: mark the tolerance area 25 in the circumferential direction. When a tolerable torsion of the marking field 29 relative to the outer tube 18 is exceeded, the boundary line shear pins 31 or the shear pins 30 are sheared in an overload area 27, and their absence can be observed optically through the window shaft 21 in the event of a plastic or elastic overload. a reverse arrangement of the means for the outer tube 18 and the opposite shaft part 12, respectively, is possible.

Vid utförandet enligt fig. 5 är en koaxiellt för1öpandeÅ indikeringsaxel 32 anordnad som anslagsdon i den ihåliga andra axeldelen 12. För lagring av indikeringsaxeln 32 våd höga varvtal av kardanaxeln 10 är minst ett radiellt inítrik- tat stöd 33 anordnat. ; I Indikeringsaxeln 32 är likaså torsionsfri, varför en torpipn, av kardanaxeln 10 respektive dess axeldelar 11 och/eller 12 kan fastställas relativt indikeringsaxeln 32. Indikeringsr = axeln 32 är vridfast förbunden vid ena änden med en föräinﬂ-I ning 17b på den andra axeldelen 12. På den mittemot liggande fria änden är indikeringsaxeln 32 förbunden med en indike- ringsenhet 19a. Denna är utformad i motsvarighet med prin- cipen enligt fig. 3 och 4, varvid den exempelvis har ett excentriskt anordnat skrapstift 22 eller brytstift 30, vilka samverkar med ett fönster, som kan vara insatt i ledgaffeln 15a. Alternativt kan indikeringsaxeln 32 uppbära en skiva med färgbeläggningen 24 eller skjuvstiften 30, 32, vilka påverkas 10 15 20 25 30 35 506 457 I 10 av ett excentriskt på fönstret anbragt skrapstift eller brytstift. En sådan indikeringsenhet visas i detalj i fig. 7.In the embodiment according to Fig. 5, a coaxially extending indicating shaft 32 is arranged as abutment means in the hollow second shaft part 12. For storing the indicating shaft 32 at high speeds of the propeller shaft 10, at least one radially aligned support 33 is provided. ; The indicating shaft 32 is also torsion-free, so that a torpedo, of the propeller shaft 10 and its shaft parts 11 and / or 12, respectively, can be fixed relative to the indicating shaft 32. The indicating shaft 32 is rotatably connected at one end to a joint 17b on the other shaft part 12. At the opposite free end, the display shaft 32 is connected to a display unit 19a. This is designed in accordance with the principle according to Figs. 3 and 4, wherein it has, for example, an eccentrically arranged scraper pin 22 or breaking pin 30, which cooperate with a window, which may be inserted in the articulated fork 15a. Alternatively, the display shaft 32 may support a disc with the paint coating 24 or the shear pins 30, 32, which are actuated by an eccentric scraper pin or break pin arranged on the window. Such an indicating unit is shown in detail in Fig. 7.

På den fria änden av indikeringsaxeln 32 är fäst en skiva med färgbeläggningen 24. Skrapstiftet 22 är fäst på fönstret 21a, som är insatt på insidan 34 av ledgaffeln 15a. Om kardanaxeln 10 påverkas av ett vridmoment, vilket ligger över det tillåt- na vridmomentet, åstadkommes genom skrapstiftet 22 en varak- tigt synlig markering i överbelastningsområdet 27 av färg- skiktet 24.Attached to the free end of the indicator shaft 32 is a disc with the paint coating 24. The scraper pin 22 is attached to the window 21a, which is inserted on the inside 34 of the articulated fork 15a. If the PTO shaft 10 is affected by a torque which is above the permissible torque, a permanently visible marking in the overload area 27 of the paint layer 24 is provided by the scraper pin 22.

Vid det i fig. 6 visade utförandet är den koaxiellt förlöpan- de indikeringsaxeln 32 vridfast lagrad i den första axeldelen 11, varigenom vid lika momentbelastning av kardanaxeln i jämförelse med utförandet enligt fig. 5 åstadkommas ett större indikeringsutslag tack vare den större torsionssträc- kan. Den för längdutjämningen nödvändiga axiella relativ- rörelsen kan exempelvis åstadkommas genom en fyrkantstyrning som förbindning 17a mellan indikeringsaxeln 32 och axeldelen 11. Detta kan även uppnås genom en motsvarande förbindning mellan indikeringsaxeln 32 och indikeringsenheten 19b. För att öka det kritiska varvtalet hos indikeringsaxeln 32 är minst ett radiellt inåtskjutande stöd 34 anordnat.In the embodiment shown in Fig. 6, the coaxially extending indicator shaft 32 is rotatably mounted in the first shaft part 11, whereby at equal torque load of the propeller shaft in comparison with the embodiment according to Fig. 5 a larger indication deflection is produced due to the larger torsional distance. The axial relative movement necessary for the length equalization can be achieved, for example, by a square guide as connection 17a between the display shaft 32 and the shaft part 11. This can also be achieved by a corresponding connection between the display shaft 32 and the display unit 19b. To increase the critical speed of the indicator shaft 32, at least one radially inwardly projecting support 34 is provided.

I fig. 6 visas vidare ett utförande av indikeringsenheten 19b enligt fig. 8.Fig. 6 further shows an embodiment of the display unit 19b according to Fig. 8.

Den från indikeringsaxeln 32 radiellt utskjutande tappen 38 styrs härvid av en i omkretsriktningen som långsträckt hål utformad urskärning 37 i ledgaffeln 15a på periferin av denna. Därvid fixerar urskärningen 37 via tappen 38 indike- ringsaxeln 32 i axiell riktning och möjliggör vidare en fri rörelse av tappen 38 i omkretsriktningen och därmed en tor- sion av indikeringsaxeln 32 relativt axeldelen 12.The pin 38 radially projecting from the indicator shaft 32 is in this case guided by a cut-out 37 formed in the circumferential direction as an elongate hole in the articulated fork 15a on the periphery thereof. In this case, the cut-out 37 fixes the indicating shaft 32 in the axial direction via the pin 38 and further enables a free movement of the pin 38 in the circumferential direction and thus a torsion of the indicating shaft 32 relative to the shaft part 12.

Indikeringen åstadkommas genom att den som fyrkant utformade skallen 39 på bulten 38 inpressar en fördjupning i omkrets- riktningen i färgskiktet 24 vid en vridmomentöverbelastning av axeln 10, vilken inpressning är synlig genom fönstret 21 och leder till en entydig, digital indikering. Om färgskiktet 5Û6ﬂ457 ll 24 utformas så att ett tjockare, deformerbart och företrädes- vis rött färgat skikt (exempelvis ett rött vax) överdras av i ett tunt, sprött och färgmässigt avvikande skikt, så uppkom- mer som indikering förutom inpressningen en röd skjuvyta på kanten av inpressningen, vilken kan iakttas från utsidan i genom fönstret 21. Givetvis kan även de övriga beskrivna utföringsformerna av indikeringsdonen användas.The indication is achieved by the square-shaped skull 39 on the bolt 38 pressing a recess in the circumferential direction in the paint layer 24 at a torque overload of the shaft 10, which pressing is visible through the window 21 and leads to an unambiguous, digital indication. If the paint layer 5Û6 ﬂ457 ll 24 is designed so that a thicker, deformable and preferably red colored layer (for example a red wax) is transferred off in a thin, brittle and color-deviating layer, a red shear surface appears on the edge in addition to the printing. of the indentation, which can be observed from the outside in through the window 21. Of course, the other described embodiments of the indicators can also be used.

Claims

10 15 20 25 30 35 506 457 12 Patent claims

A shaft, in particular a longitudinally variable propeller shaft, having a coaxially extending, torsion-free stop, one end of which is rotatably connected to the shaft and the other end and the opposite shaft of which are provided with cooperating indicating means for indicating a torsion of the shaft. by torque, characterized in that the indicating means coordinated with the stop device (18, 32) and the shaft (10; 11, 12) consist partly of a marking pin (22, 28) and partly of a marking field (29), and that the marking pin (22, 28) marks the torque-induced elastic and plastic deformations of the shaft (10) on the marking field (29).

2. Shaft according to claim 1, characterized in that the marking pin is designed as a scraper pin (22) and the marking field (29) as one of these layers which can be removed by scraping or made visible as depressions. of that

Shaft according to claim 1, characterized in that the marking pin is designed as a tear pin (28) and that the marking field (29) consists of a number of shear pins or curved shear pins (30, 31) which come into contact with the pin.

Shaft according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the marking field (29) is divided into a tolerance area (25), in which no marking takes place of the marking pin (22, 28), and at least one overload area (27), in which a marking occurs in case of overload.

Axis according to Claim 2, characterized in that the layer consists of a paint layer (24).

Shaft according to claim 2, characterized in that the layer consists of a wax layer.

7. Shaft according to claim 2, characterized in that the layer consists of a hard foam layer with a colored surface. 10 15 20 25 30 35 506- 457 13

Shaft according to claim 3, characterized by the drive pin (28) on its face facing the marking field (29) in that the end is provided with a sliding surface (35) adapted to the curvature of the marking field (29).

Shaft according to claim 4, the tolerance range (25) is delimited relative to the overload range (27) by means of boundary shear pins (31). k ä n n e t e c k n a d of att

Shaft according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the marking pin (22, 28) is adjustable in the longitudinal direction. k ä n n e t e cvk - by the fact that the marking pin (22, 28) is designed

Shaft according to any one of claims 1-10, n a d rande.

Shaft according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the marking pin (22, 28) is arranged on the stop device (18, 32), while the marking field (29) is arranged on the shaft (11, 12). . feel that the marking pin (22, 28) is arranged on the shaft

Shaft according to one of Claims 1 to 12, (11, 12), while the marking field (29) is arranged on the stop device (18, 32).

Shaft according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the stop device consists of an outer tube (18) which coaxially encloses the shaft parts (11, 12) over at least a part of their length.

Shaft according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the stop means consists of an indicator shaft (32), which is arranged in one or both hollow shaft parts (11, 12) and which bears at one end. one of the indicators (19a, 19b). 10 15 20 25 30 35 506 457 ». 14

Shaft according to claim 14 with mutually length-changing shafts in that the outer tube (18) with one end is fixed to one shaft part (11) by means of a part, characterized connection (17) and is guided at the inserted shaft (10) to the area of the free end (15a) of the second shaft part (12) while overlapping the length equalization (13, 14).

Shaft according to claim 16, the marking field (29) is adapted to the displacement area of the length equalization (13, characterized in that 14).

Shaft according to Claim 17, characterized in that the tolerance range (25) is adapted to the permissible torsional movements at the individual length settings.

Shaft according to claim 14, characterized in that the outer tube (18) with one end is fixed on one shaft part (12) approximately in the area of the length equalization (13, 14) by means of a connection (17a) and whose other end and the on the other hand, the lying area of the same shaft part (12) carries the indicating means (22, 28, 29).

Shaft according to claim 14, characterized in that the indicating means (22, 28, 29) are arranged in a radial gap between the outer tube (18) and the shaft part (12).

Shaft according to claim 15, characterized in that the display shaft (32) is rotatably connected to one shaft part (11 or 12) at the greatest possible distance from its free end, which carries one of the cooperating display means (19).

Shaft according to Claim 15 or 21, characterized in that the display means which cooperates with the display unit associated with the display shaft (32) is arranged in an axial opening in the free end (articulated fork 15a) of one shaft part ( 12). 10 15 20 25 506 457 15

Shaft according to claim 15 or 21, in that the indicating member (38, 39) co-ordinated with the indicating shaft (32) extends radially into a hole (37) in one shaft part (12, 15a) and that the other indicating member characteristic new d (21, 24) is coordinated with this.

Shaft according to claim 15, characterized in that the indicating shaft (32) is axially displaceably guided relative to the shaft part (11) on which it is rotatably mounted, or guided relative to the axially stationary indicating member, which is arranged on the shaft (32). ).

Shaft according to claim 23, characterized in that the radially extending indicator (pin 38) is movably guided in the hole (37) only in the circumferential direction of the associated shaft part (12).

A shaft according to claim 15 or 21, characterized in that the indicating shaft (32) is guided with a support (33) between the connection (17b, 17c) with the shaft part and the indicator (19a, 19b) associated therewith.

Shaft according to one of Claims 1 to 26, characterized in that one of the indicating means (22, 28, 29) forms part of or is arranged in the region of a window (21) of one of the shaft parts (12). ) or the outer tube (18).

Shaft according to claim 27, characterized in that the window (21) is closed by a plexiglass.