CH229252A - Kreuzgelenk. - Google Patents

Kreuzgelenk.

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CH229252A
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universal joint
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Voss Friedrich
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Voss Friedrich
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/30Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the coupling is specially adapted to constant velocity-ratio

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description


      Kreuzgelenk.       Kreuzgelenke besitzen normalerweise kei  nen Gleichgang, das heisst bei Drehung der  einen Welle eilt im Verlaufe einer Umdre  hung wechselweise die eine Welle voraus und  die andere Welle nach. Man hat infolgedes  sen schon versucht, Universalgelenke mit  Gleichgang zu schaffen. In allen bekannten  Fällen wurde vom Kreuzgelenk üblicher Art  grundsätzlich abgegangen, indem man zu  sätzliche Kugelgelenke verwendete, und zwar  Zwiebelschalengelenke, bei denen also min  destens zwei konzentrische, lagerhaltig inein  ander verpasste Kugelgelenke vorliegen. Diese  Konstruktionen genügen den gestellten An  forderungen in mehrfacher Hinsicht nicht.  Einerseits lassen sich mehrere konzentrische  Kugelgelenke für die Praxis überhaupt nicht  genau herstellen, und wenn dies gelingt, sind  die Gestehungskosten untragbar gross.

   Dar  über hinaus besitzen die einzelnen Gelenke  eine Vielzahl von Teilen und sind auch nicht  so ausgebildet, dass sie für die Praxis wirk  lich in Betracht kommen können.    Nach dieser bekannten Konstruktion ist  zwischen dem kugelig ausgebildeten Ende der  einen Welle und dem kugelschalenförmig  ausgebildeten Ende der andern Welle, eine  an ihrer Innenseite und Aussenseite kugelig  ausgebildete Schale angeordnet, die an zwei  einander     gegenüberliegenden    Enden offen ist.  Die Kugelschale der zweitgenannten Welle  ist über zwei gleichachsige Bolzen gelenkig  mit der Zwischenschale     verbunden;    desglei  chen ist die Kugel der einen Welle über einen  sie durchsetzenden Bolzen mit der Zwischen  schale verbunden.

   Der Bolzen der     einen     Welle und die Bolzen der andern Welle ste  hen zueinander senkrecht. Da nun bei     Ver-          schwenkung    der beiden Hauptwellen in der  einen Ebene die Zwischenschale nur den hal  ben Schwenkweg ausführen darf, ist ein       Steuerungsglied    vorgesehen. Dieses ist eben  falls kugelschalenförmig ausgebildet und  schliesst die eine Öffnung der     Zwischenschale     ab, wobei es um seine Mittelachse innerhalb  der Zwischenschale     verdrehbar    ist.

   Die schlie-      ssende Schale besitzt einen nach aussen ge  richteten Bolzen, der in eine Ausnehmung  der Schale der einen     Hauptwelle    eingreift  und einen nach innen gerichteten Bolzen, der  in eine Ausnehmung der Kugel der andern  Welle eingreift. Die beiden Bolzen liegen im  gleichen Abstand von der Mittellinie der bei  den gestreckten Hauptwellen, und zwar bei  Strecklage der beiden Wellen mit ;fieser Mit  tellinie in einer Ebene.  



  Da mehrere ineinanderliegende Kugel  gelenke, wie eingangs erwähnt, in der Ferti  gung sehr teuer sind, ist bei der vorliegen  den Erfindung die Verwendung von Kugel  gelenken zielbewusst verlassen. Die vorlie  gendeErfindung betrifft vielmehr ein Kreuz  gelenk mit senkrecht zueinander stehenden  Gelenkachsen, bei welchem Gelenk zur Er  zeugung gleicher Winkelgeschwindigkeit der  beiden Wellen ein bei gegenseitiger     Ver-          schwenkung    derselben in einer Ebene den  halben Schwenkweg ausführendes, an der  einen Hauptwelle angelenktes Zwischenglied  und eine dieses bei Verschwenkung um des  sen Gelenkachse im Winkelmittel zwischen  den beiden Hauptwellen haltende Steuerungs  einrichtung vorgesehen sind.

   Die vorliegende  Erfindung besteht dabei darin, dass das Zwi  schenglied als die beiden Kreuzgelenkzapfen  umfassender und den einen dieser Zapfen  tragender Zwischenring ausgebildet ist, und  dass das dem Zwischenring und der einen  Hauptwelle gemeinsame Gelenk sowie der  eine Zapfen der beiden Kreuzgelenkzapfen  gleichachsig sind.  



  Die beiliegende Zeichnung zeigt beispiels  weise Ausführungsformen des Kreuzgelenkes  gemäss der Erfindung, und zwar zeigt:  Fig. 1 ein Kreuzgelenk im Schnitt gemäss  der Längsachse der gestreckten     Hauptwellen,     Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-B in  Fig. 1,  Fig. 3 das Ende der einen Hauptwelle  samt Zwischenring im Aufriss,  Fig. 4 den gleichen Teil in Stirnansicht.  Fig. 4a, 4b und 4e einen Einzelteil im       Aufriss    und in Draufsicht,    Fig. 5a und 5b einen weiteren Einzelteil  in Draufsicht und im Aufriss mit teilweisem  Schnitt,  Fig.

   G das Kreuzgelenk in gleicher An  sicht wie Fig. 1, jedoch bei nur geschnitte  nem Gehäuse, im     abgewinkelten    Zustand,  Fig. 7 das Ende der einen Hauptwelle  samt     umfassendem    Gehäuse im Längsschnitt,  Fig. 8 eine weitere Ausführungsform des  Kreuzgelenkes im Schnitt nach Linie     C-1)     der Fig. 9,  Fig. 8a einen Einzelteil im Schrägriss,  Fig. 9 einen Schnitt nach Linie E-F der  Fig, 8,  Fig. 10 einen Schnitt nach Linie G-H  der Fig. 8,  Fig.

   Na den Zwischenring für sich allein  in Draufsicht im Sinne der Fig. 8,  Fig. 11 das Kreuzgelenk in einem der  Fig. 8 entsprechenden Schnitt bei gegenein  ander abgewinkelten Wellen,  Fig. 12 eine weitere Ausführungsform  des Kreuzgelenkes im Längsschnitt und in  der Ebene der Querachse des Gehäuses,  Fig. 13 einen gleichen Schnitt durch eine  weitere Ausführungsform des Gelenkes,  Fig. 14 einen zum Schnitt der Fig. 12  senkrecht stehenden Längsschnitt,  Fig. 15 einen Schnitt bei abgewinkeltem  Gelenk,  Fig. 16 das gelenkseitige Ende der einen  Hauptwelle für sich allein in einem der  Fig. 14 entsprechenden Schnitt,  Fig. 17 und 18 einen Einzelteil,  Fig. 19 eine Stirnansicht des Gehäuses  der Fig. 7,  Fig. 20 das Gehäuse der Fig.

   7 im       Längsselinitt,    mit Zwischenring in der Lage,  in der dieser in     (las    Gehäuse eingeführt wird.  



       Das    Gelenk dient der Verbindung der  beiden     Hauptwellen    1 und 2. Die Haupt  welle 2 ist     an    ihrem freien Ende als das       ei-entliche    Gelenk umfassendes und schüt  zendes einteiliges Gehäuse 3 ausgebildet.       Dieses    Gehäuse 3 ist gemäss     Fig.    1 bis 7 teil  weise hohlkugelförmig ausgebildet, ohne dass  aber dieser     Hohlkiwelteil    den Bestandteil  eines Kugelgelenkes darstellt.

   Im übrigen ist      die Innenwandung des Gehäuses 3 an zwei  einander gegenüberliegenden Seiten mit     Aus-          nehmungen    4 versehen (Fig. 7, 10, 19 und  20), in welchen der Zwischenring 5 je mit  zwei einander gegenüberliegenden, kreis  bogenförmigen Führungsflächen 6 gelagert  ist (Fig. 4, 10 und 10a). Die kreisbogenför  migen Ausnehmungen 4 gehen gegen die  offene Stirnseite des Gehäuses 3 hin in eine  rechteckige Rinne über, wie Fig. 20 zeigt.

    Der Abstand der beiden parallelen     Rinnen-          flanken    60 ist dabei so gross wie der Abstand  der parallelen Seite 61 des Zwischenringes 5  (Fig. 19 und 2'0), so dass der Zwischen  ring, -wie aus Fig. 20 ersichtlich, in der einen  Lage von der Stirnseite her in das Gehäuse 3  eingeführt und nach dem Einführen um 90   in der Zeichenebene der Fig. 20 gedreht wer  den kann. Er ist also nach dem Einführen  und Verdrehen gegen achsiale Verschiebun  gen gesichert, weil die Ausnehmungen 4  überhalbkreisförmig verlaufen.  



  Im Zwischenring 5 ist mittels     Büchsen','     ein Vierkantzapfen 8 verdrehbar gelagert,  welcher den Ringraum des Zwischenringes  durchsetzt und dessen Längsachse senkrecht  steht zur Gelenkachse des Gelenkes 4, 6. In  den Ringraum des Zwischenringes 5 ragt das  kugelförmig ausgebildete Ende 9 der einen  Hauptwelle 1. Die Kugel stellt auch hier  wiederum keinen Bestandteil eines Kugel  gelenkes dar. Die Kugel besitzt eine doppel  keilförmige Ausnehmung 10 mit in der Mitte  liegendem Scheitel (Fig. 1), welche von dem  Vierkantzapfen 8 durchsetzt ist. Der Ab  stand der zueinander parallelen Wandungen  der Ausnehmung 1.0 entspricht der Stärke  des Vierkantzapfens B.

   Senkrecht zum Vier  kantzapfen 8 sind die Kugel 9 und der Vier  kantzapfen 8 von einem weiteren Zapfen 11  durchsetzt, welcher in seiner ganzen Länge  innerhalb der Kugel 9 liegt, an seinem einen  Ende einen Kopf 12 besitzt und mit seinem  andern Ende in Gewindeeingriff mit der Ku  gel 9 steht, so dass die Kugel durch den Zap  fen 11 gegen Verspreizung in Richtung des  letzteren gesichert ist. Die eine Hauptwelle 1  ist also zunächst einmal um die Achse des    Zapfens 11 verschwenkbar, und zwar in der  Zeichenebene der Fig. 1. Die Verschwenkung  ist durch die doppelkeilförmige Ausnehmung  1.0 ermöglicht. Die Längsachse des Zapfens  11 ist identisch mit der Achse des Gelenkes  4, 6, welches der Zwischenring 5 und das Ge  häuse 3 gemeinsam haben.

   Infolgedessen  kann bei Verschwenkung der einen Haupt  welle 1 in der Zeichenebene der Fig. 1 diese  Welle sich auch um die Achse des     Gelenkes     4, 6 drehen. Die Verschwenkung der einen  Hauptwelle 1 in der Zeichenebene Fig. 2 ist  ermöglicht durch die Büchsen 7 des Bolzens  8, welche verdrehbar am Zwischenring 5 ge  lagert sind.  



  Würde man sich vorstellen., dass die an  dere Hauptwelle 2 unmittelbar starr am Zwi  schenring 5 angreifen würde, so würde ein  übliches, normales Kreuzgelenk vorliegen.,  das aber keinen Gleichgang besitzt. Die vor  liegende Konstruktion unterscheidet sich von  dem üblichen Kreuzgelenk dadurch, dass der  die Kreuzgelenkzapfen 8, 11 umfassende  Ring 5 als     Zwischenring        ausgebildet    ist, wel  cher für sich an das Gehäuse 3 der andern  Hauptwelle 2 aasgelenkt ist.

   Durch diese  Konstruktion ist der Gleichgang gewährlei  stet; es muss nur dafür Sorge getragen sein,  dass der Zwischenring 5 bei Verschwenkung  der einen oder andern Welle 1 bezw. 2 in der  Zeichenebene der Fig. 1 stets im Winkelmit  tel zwischen den beiden Wellen 1 und 2 ge  halten     bezw.        jeweils    in dieses Winkelmittel  gebracht wird. Zu diesem Zweck ist eine be  sondere     Steuerungseinriehtung    vorgesehen.

    welche auf den     Zwischenring    5 in solcher  Weise     einwirkt,    dass er bei     Verschwenkung     der einen oder andern Hauptwelle 1     bezw.    2  in der Zeichenebene der     Fig.    1 jeweils die  Hälfte des gesamten Schwenkweges zurück  legt. Es sei noch bemerkt, dass die Längs  achsen des Gelenkes 4, 6, des Zapfens 8 und  des Zapfens 11 sich in einem einzigen Punkt  13 schneiden.  



  Zur Steuerung des Zwischenringes 5 ist  dieser mit     einem    Bügel 14 versehen, welcher  mit     seinen    parallelen Armen 15 zu beiden  Seiten an dem Zwischenring 5 aasgelenkt ist.      Zu diesem Zweck besitzt der     Zwischenring    5  an seinen beiden Stirnseiten keilförmige Aus  nehmunben 16 von einer der Dicke der Arme       1.3    entsprechenden Tiefe, so dass die Arme 15  über die beiden     Stirnseiten    des Zwischenrin  ges 5 nicht vorstehen. Im Bereiche der     Aus-          nehmunben    16 sind die Arme 15 mit Hilfe  von Schrauben 17 an dem     Zwischenring     gelenkig befestigt.

   Die Gelenkachse des Bü  gels ist identisch mit der Achse des Zapfens  11 bezw. der Achse des Gelenkes 4, 6. Der  Bügel 14 wird durch einen Kugelgelenkteil  einer Gabel 18 umfasst, welche einen Fortsatz  des kugelförmigen Endes 9 der einen Haupt  welle darstellt.  



  Das Gehäuse 3 ist an zwei einander ge  benüberliegenden Seiten mit kreisrunden Öff  nungen 19 (Fig. 7) versehen, welche zum  Einsetzen von Deckeln 20 ausgebildet sind.  Die Deckel können mit Hilfe von Schrauben  21 (Fig. 5a) auf dem Gehäuse befestigt wer  den. Jeder Deckel 20 trägt     exzentrisch    einen  Mitnehmerzapfen 22, der bei aufgesetztem  Deckel ?0 nach innen gerichtet ist. Die Zap  fen ?? sind dazu bestimmt, in die einen  Schlitze ?3 von Stenerungsplatten 24 (Fig.  und 4e) einzugreifen. Diese Steuerungsplat  ten besitzen je einen weiteren Schlitz 25, der  dem Eingriff eines Bolzens 26 dient. Die  Bolzen 26 sind an den     Armen    15 des Bügels  14 starr befestigt.

   Die beiden Schlitze 23 und  25 liegen in gleichem Abstand vom     Punkt    29  der Steuerungsplatten 24, durch den in der  Gelenklage nach Fig. 1 und 2 die Achsen der  Bolzen 11 und 17 gehen.  



  Da die Steuerungsplatten 24 dazu be  stimmt sind, den Zwischenring 5 in einer  Mittellage zu halten, bezw. ihn in diese zu  verbringen, müssen sie mit dem Zwischenring  5 in Eingriff stehen. Zu diesem.     Zweck    sind  die beiden Steuerungsplatten 24 mit Mitneh  mern 27 versehen, welche in Schlitze 28  (Fig. 3 ) des Zwischenringes 5 eingreifen.  



  Die     Wirkungsweise    ist wie folgt:       Wird    die eine Hauptwelle 1 in der Zei  chenebene der Fig. 2 verschwenkt, so gleitet  die Gabel 18 der Kugel 9 an dem Bügel 14,  ohne diesen zu     bewegen.    Es erfolgt daher    keine     Beeinflussung    der Lage des     Zwischen-          ringes    5. Die Welle 1 dreht sich bei dieser  Verschwenkung um die Längsachse des Vier  kantzapfens B.  



  Erfolgt jedoch eine Verschwenkung der  einen Hauptwelle 1 in der Zeichenebene der  Fig. 1, so wird durch die Gabel 18 der Bügel  1-1- mitgenommen. Bei dieser Verschwenkung  dreht sich die Welle 1     uni    die Achse des  Bolzens 11; da der Bügel 14 bleichachsig mit  dem Bolzen 11 an dem     Zwischenring    5  befestigt. ist, so führt er also     denselben          Schwenkwinkel    aus wie die Welle 1. Durch  den Bügel 14 werden jedoch     über    die Zapfen  26 die Steuerungsplatten 24 beeinflusst. Da  die Bolzen 22 fest sind, so werden die Steue  rungsplatten 24 mit der Achse der Bolzen ??  als Drehachse verschwenkt.

   Die Mitnehmer  7 der     Steuerungsplatten    24 liegen nun auf  einer Linie, die das :Mittel 29 (Fig. 4e) des  Abstandes der Schlitze 23 und     ?5    schneidet.  Der Erfolg ist der, dass die Steurungsplatten  24 über die Mitnehmer 297 den Zwischenring,  5 mitnehmen, aber nur     um    die Hälfte     des        je-          ,veili-en    Schwenkweges des Bügels 14 bezw.  der Welle 1.

   Der     Zwischenring    5 wird also  jeweils im Mittel zwischen den beiden Wel  len 1 und 2 gehalten     bezw.    in dieses Mittel       verbracht.    Bei dieser     Verschwenkung    dreht  sich der     Zwischenring        :5    um die Achse seines  Gelenkes 4, 6.

   Es findet also, mit andern       \Vorten        -ausgedrückt,    bei einer     Verschwen-          kun-        der        Welle    1. in der Zeichenebene     der          Fig.    1 eine Verdrehung der Kugel 9 um die  Achse des Zapfens<B>11</B> und ausserdem noch  eine, der Hälfte des     Schwenkweges    entspre  chende Verdrehung des Zwischenringes 5 um  die Achse     dessen    Gelenkes 4. 6 statt.

   Da  durch wird der Gleichgang des Gelenkes be  dingt.     Würde    der     Zwischenring    5 nicht je  weils im     Winkelmittel    zwischen den beiden  Hauptwellen 1 und 2 gehalten werden, so       würde    sieh. bei bestimmter Lage eine Sper  rung ergeben.  



  Das Gelenk gemäss der     Ausführungsform     der     Fig.    8 bis<B>11</B> unterscheidet sieh vom Ge  lenk der vorgeschriebenen Figuren lediglich  durch die Art der Steuerungseinrichtung.      Gemäss Fig. 8 bis 11 sind die Arme 1 5  des Bügels 14 an ihren Enden verbreitert und  überhalbkreisförmig ausgebildet. Die Kreis  segmente 30 sind in entsprechenden, über  halbkreisförmigen Ausnehmungen 31 von  Schlitten     3,2    geführt, welche an zwei     innern     Seiten des Zwischenringes 5 senkrecht zu des  sen Mittelebene verschiebbar geführt sind.  Im übrigen sind die Kreissegmente 30 ver  drehbar am Gehäuse 3 gelagert.

   Zu diesem  Zweck ist das Gehäuse 3 von Bolzen     33     durchsetzt, welche den Zwischenring 5  (Fig.10a) in gekrümmten Schlitzen 34 durch  setzen. Diese Schlitze haben die Aufgabe,  eine Verschwenkung des Zwischenringes 5  trotz des Vorhandenseins der Bolzen 33 zu  ermöglichen. Die Bolzen     33    greifen in die  Segmente 30 ein, und zwar in solcher Weise,  dass der Abstand der Bolzen     33    vom Kreis  mittelpunkt 35 des Segmentes 30 in kon  struktiv bestimmtem Verhältnis zu dem Ab  stand von der Gelenkachse des Gelenkes 4, 6  steht.  



  Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist  wie folgt:  Bei Verschwenkung in der Zeichenebene  Fig. 8 wird der Bügel 14, wie oben beschrie  ben, mitgenommen. Da die Achsen der Bol  zen     33    des Bügels 14 exzentrisch gegenüber  der Achse des Zapfens 11 liegen, darüber  hinaus die Achsen der Bolzen     33    sich in be  stimmtem abstand von der Achse des Zap  fens 11 bezw. des Gelenkes 4, 6 wie vom  Kreismittel der     Segmente    30 befinden, so  wird, ähnlich wie oben, der     Zwischenring    5  nur den halben Schwenkweg der Welle 2 aus  führen. Die     Segmente    30 drehen sich in den  überhalbkreisförmigen Ausnehmungen 31 der  Schlitten 32, die dabei gleichzeitig in ihren  Führungen verschoben werden.  



  Die Ausführungsformen nach den Fig. 12  bis 18 unterscheiden sich von den erläuterten  Ausführungsformen ebenfalls nur durch die  Art der Steuerung. Die Innenseite des Ge  häuses 3 ist in diesem Falle hohlkugelförmig  ausgebildet. Zwischen der Kugel 9     lind    der  hohlkugelförmigen Innenwandung des Ge  häuses 3 ist ein Kugelsegment 36 angeord-    net, welches mittels eines Ringansatzes 37,  der kugelförmige Oberfläche besitzt, an der  hohlkugelförmigen Innenwandung des Ge  häuses 3 anliegt. Mit seiner     einen    Seite stützt  sich das Kugelsegment 36 über den von Ku  geln gebildeten Ring 38 an der einen Stirn  seite des Zwischenringes 5 ab.

   Wie aus  Fig. 13 ersichtlich, kann an Stelle des Rin  ges 38 ein Ringansatz 39 des     Segmentes    36  treten, der sich an dem Zwischenring 5 ab  stützt. Das Segment 36 trägt zwei Zapfen 40  und 41, welche bei gestrecktem Gelenk in der  durch die Längsachsen der beiden Hauptwel  len 1 und 2 und die Achse des Zapfens 11  bestimmten Ebene liegen. Der Zapfen 40  steht in Richtung des Gehäuses 3 über die  Oberfläche des Segmentes 36 vor und greift  verdrehbar in ein Gleitstück 42 ein, welches  in einer gekrümmten Längsnut 43 der Innen  wandung des Gehäuses 3 geführt ist. Die  Längsnut 43 liegt in derselben Ebene wie die  Zapfen 40 und 41 bei gestreckten Wellen.  



  In ähnlicher Weise steht der Zapfen 41  in der andern Richtung über die Oberfläche  des Segmentes 36 vor und trägt verdrehbar  ein Gleitstück 44, welches in einer gekrümm  ten Nut 45 der Kugel 9 geführt ist. Die Nut  4.5 liegt ebenfalls in der Ebene der Zapfen 40  und 41, wenn beide Wellen gestreckt sind.  Die Zapfen 40 und 41 liegen. zu beiden Sei  ten in je gleichem Abstand von der Längs  mittelachse des Gelenkes bezw. der     gestreck-          ten    Wellen 1 und 2.    Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist  wie folgt:  Beim     Verschwenken    der Welle 1 in der  Zeichenebene der     Fig.    12 erfolgt eine Beein  flussung des Segmentes 36 nicht. Lediglich  das Gleitstück 44 gleitet dabei in der zuge  hörigen Nute 45.

   Wird dagegen die Welle 1  in der Zeichenebene der     Fig.    14     verschwenkt,     dann wird das     Gleitstück    44 durch die  Längsnut 45 mitgenommen, mit der Wir  kung, dass das     Segment    36 um seine geo  metrische     Mitte    verdreht und der Segment  zapfen 40 mit seinem Gleitstück 42 in der  Nut 43 nachgezogen wird.      Die Schwenkbewegung zwischen den bei  den Hauptwellen in der Zeichenebene der  Fig. 14 wird nur zum einen Teil, und zwar  zur Hälfte, auf das Segment 36 übertragen.  Bei der Verschwenkung beider oder einer der  beiden Hauptwellen gleitet das     Gleitstück    4..1  in der Nut 45 und das     Gleitstück    42 in der  Nut 43.

   Zufolge dieses Gleitens erfährt das  Segment 36 auch eine Verdrehung um die       -Mittelachse    der Hauptwelle 2. Da sich somit  die Versehwenkung der beiden Hauptweilen  zum einen Teil in einer Verdrehung des Seg  mentes 36 ausdrückt, so kann der Schwenk  weg des Segmentes 36 um die Achse der Bol  zen 11 bezw. 52 ebenfalls nur einen Teil des       Schwenkweges    der beiden Hauptwellen aus  machen.

   Deshalb, weil die beiden Bolzen 40  und 41 bei gestreckten Wellen je in gleichem  Abstand von der Mittellängsachse der 'Welle  2 liegen und auch in einer Ebene, die diese  Mittellängsachse schneidet, drückt sich     der     Schwenkweg der beiden Wellen zur einen  Hälfte in einer Verdrehung des Segmentes 36  und zur andern Hälfte in einer     Verschwen-          kung    des Segmentes 36 aus. Diese     Verschwen-          kung    des Segmentes 36 wird über den Kugel  ring 38 bezw. über den Ringansatz 39 der  Fig. 13 auf den Zwischenring 5 übertragen,  der somit stets im Winkelmittel zwischen den  beiden Wellen gehalten wird.  



  Der Vorteil der Steuerungseinrichtung ge  mäss Fig. 12 bis 18 besteht darin, dass sie  eine Bauart mit geringerem Durchmesser des  Gelenkes zulässt. Die Steuerungseinrichtung  ist darüber hinaus ausserordentlich einfach.  Wenn auch eine Führung des Segmentes 36  an der hohlkugelförmigen Oberfläche des Ge  häuses 3 vorliegt, so ist deshalb noch nicht,  wie bei den Gleichganggelenken bekannter  Art, ein Zwiebelschalen-Kugelgelenk vorhan  den, das heisst also ein Kugelgelenk mit min  destens zwei konzentrischen Kugellagern.

    Das Segment 36 hat keine Schubkräfte, son  dern nur Verspreizungsdrücke aufzunehmen,  die zudem im wesentlichen die Gleitstücke 42  und 44     übernehmen.    Eine besonders günstige  Anordnung ist darin zu erblicken, dass das  Segment 36 nur mit dem kugelflächenförmi-    gen Ring 37 an der innern Oberfläche des  Gehäuses 3     geführt    ist.     Damit    sind vor allen  Dingen die     Schmierung    gesichert, die Her  stellung vereinfacht und die Reibung ver  ringert.  



  Da das     Rubelsegment    36 zwischen den  beiden     Hauptwellen    1 und 2 liegt, so müssen       auch    Vorkehrungen getroffen sein, um das  Gelenk zusammenbauen zu können. Deshalb  besteht das Gehäuse 3, wie aus Fig. 16 er  sichtlich, aus den beiden Teilen 46 und 47,  die durch Schraubenbolzen, für die entspre  chende Bohrungen 48 vorgesehen sind, zu  sammengehalten werden können.  



  Die geteilte Anordnung des Gehäuses 3  macht es möglich, den     Zwischenring    5 in be  sonderer Weise lagern zu können. Die beiden  Teile 46 und 47 haben an gegenüberliegen  den Seiten je eine halbkreisförmige     Ausneh-          mung    49, die sieh bei zusammengesetzten  Teilen zu kreisrunden Öffnungen ergänzen.       In    diese sind Lagerbüchsen 50 eingesetzt,  welche zwecks Haltens derselben am Um  fang Ringansitze 51 tragen, die in entspre  chende Nuten in der Wandung der     Ausneh-          mungen    49 eingreifen. Die Lagerbüchsen 50  stellen die Lager für die Zapfen 52 des Zwi  schenringes 5 dar.  



  Der     Zwischenring    5 besitzt an. der äussern  Stirnseite sich kegelförmig erweiternde     Aus-          nehmun.gen,    welche die Abwinkelung der  Welle 1 zulassen. Da bei der Abwinkelung ;  der Welle 1. in der Zeichenebene der Fig. 12  der Zwischenring 5 nicht mitgenommen wird,  sondern stehen bleibt, so ist die Ausnehmung  53 in     dieser    Ebene und seitlich davon     tiefer,     als in der Zeichenebene     des        Schwenkbereiches     der Fig. 14, da bei der Verschwenkung in  der Zeichenebene der     Fig.    1.4 der Zwischen  ring 5 mitgenommen     tvird.     



  Die erläuterten     Konstruktionen    entspre  chen in jeder Weise den Anforderungen, die  nach allen     Rielitungen    hin. an ein technisch  einwandfreies     Kraftübertragungsgelenk    ge  stellt     werden.    Die Bauweise ist einfach,  < las  Gelenk besteht aus relativ wenig Einzeltei  len, die im     Serienbau    leicht und billig herzu  stellen sind. Das     Auseinandernehmen    und      Wiederzusammensetzen des Gelenkes sowie  das Auswechseln von einzelnen Teilen kann  mit wenigen Griffen und ohne besondere       Werkzeuge        vorgenommen    werden.

   Der     Ab-          winkelungsbereich    beträgt 45  von der Mit  tellinie aus, es liegt mathematisch genauer  Winkelgleichgang vor.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Kreuzgelenk mit senkrecht zueinander stehenden Gelenkachsen, bei welchem zur Er zeugung gleicher Winkelgeschwindigkeit der beiden Wellen ein bei gegenseitiger Ver- schwenkung der letzteren in einer Ebene den halben Schwenkweg ausführendes, an der einen Hauptwelle aasgelenktes Zwischenglied und eine dieses bei Verschwenkung um des sen Gelenkachse im Winkelmittel zwischen den beiden Hauptwellen haltende Steuerungs einrichtung vorgesehen sind, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zwischenglied als die bei den Kreuzgelenkzapfen (8, 11) umfassender, den einen dieser Zapfen tragender Zwischen ring (5) ausgebildet ist, und dass das dem Zwischenring (5) und der einen Hauptwelle (2, 3) gemeinsame Gelenk (4, 6 bezw.
    50, 52) sowie der eine Zapfen (11) der beiden Kreuz gelenkzapfen (8, 11) gleichachsig sind. UNTERANSPRÜCHE: 1. Kreuzgelenk nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die den Zwischen ring (5) tragende Hauptwelle (2) an ihrem einen Ende als den gesamten Gelenkmecha nismus umfassendes Schutzgehäuse (3) aus gebildet ist, das als Lager für den Zwischen ring (5) dient. 2.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einteilig ist und an sei ner Innenseite einander gegenüberliegende Ausnehmungen (4) besitzt, welche mit Füh rungsflächen (6) versehenen Ansätzen des Zwischenringes (5) als Lager dienen und welche mit Rinnen, deren parallele Seiten flanken (60) den gleichen Abstand vonein ander haben, wie parallele Seitenflächen (61) des Zwischenringes (5), in die Stirnseite des Gehäuses ausmünden, derart, dass der Ring durch diese Rinnen in das Gehäuse eingefah ren werden kann. 3.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) aus zwei Teilen (46, 47) besteht, welche an den einander zugekehrten Seiten Lagerbüchsen (50) für Lagerzapfen des Ringes tragen. 4. Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die andere Hauptwelle (1) in eine kugelförmige Erweiterung (9) übergeht, welche als Lager und als Seitenführung für die beiden senkrecht zueinander stehenden Gelenkzapfen (8, 11) des Kreuzgelenkes dient. 5.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung einen Bügel (14) besitzt, welcher gleichach sig mit der Gelenkachse des Zwischenringes (5) an diesem aasgelenkt ist, und dass wenig stens eine Steuerungsplatte (24) vorgesehen ist, welche in gleichem Abstand zu beiden Seiten der Achse des einen Kreuzgelenkzap- fens (11) einerseits mit der einen Haupt welle (2) und anderseits mit dem Bügel (14) gelenkig verbunden ist, und welche in sol chem Eingriff (27, 28) mit dem Zwischen ring (5) steht, da sie ihre Drehbewegung dem Zwischenring (5) mitteilt. 6.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Bügel (14) durch einen Kugelgelenkteil einer Gabel (18) umfasst ist, welche einen Fortsatz des kugelförmigen Endes (9) der einen Hauptwelle darstellt. 7. Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Bügel (14) der Steue rungseinrichtung aussermittig gegenüber der Gelenkachse des Zwischenringgelenkes (4, 6) an dem Gehäuse (3) der einen Hauptwelle (2) aasgelenkt ist und durch eine, über seine Gelenkachse sich hinaus erstreckende, über halbkreisförmige Erweiterung (30) mit einem am Zwischenring (5) gelagerten Schlitten (32) in Eingriff steht. B.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die andere Hauptwelle (1) in eine kugelförmige Erweiterung (9) übergeht, welche als Lager und als Seitenführung für die beiden senkrecht zueinander stehenden Gelenkzapfen (8, 11) das Kreuzgelenkes dient. 9.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung ein zwischen den Enden der beiden Haupt- tvellen geführtes, mit seiner einen Seite an dem Zwischenring (5), mit seiner andern Seite an der einen Hauptwelle (?) sich ab stützendes Kugelsegment (36) besitzt, das über zwei radiale, bei gestrecktem Gelenk zu beiden Seiten und in gleichem Abstand von der gemeinsamen Achse der Hauptwellen (1, 2) sowie in der durch diese Achse und die Gelenkachse des Zwischenringes (5) bestimm ten Ebene liegende Zapfen (40, 41) mit den beiden Hauptwellen verbunden ist,
    deren jeder mit seinem einen Ende (42 bezw. 44) in einer, in der genannten Ebene liegenden Längsnut (43 bezw. 45) der einen (1) bezw. andern Hauptwelle (2) geführt ist. 10. Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3, 8 und 9, dadurch ge kennzeichnet, dass das Kugelsegment (36) mit einer auf einer Kugelfläche liegenden, nächst dem Rande verlaufenden Ringfläche (37) in dem hohlkugelförmig ausgebildeten Gehäuse (3) der einen Hauptwelle (?) geführt ist. 11. Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3, 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelsegment (36) durch einen Ringansatz (39) an dem Zwi schenring (5) gestützt ist. 1\?.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3, 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelsegment (36) durch einen aus Kugeln gebildeten Ring (38) an dem Zwischenring (5) gestützt ist. 13. Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3, 8, 9, 10 und 11, da durch gekennzeichnet, dass die Steuerungs zapfen (.40, 41) des Kugelsegmentes (36) ver mittels Gleitstücken (4\?, 44) in den erwähn ten Längsnuten (43, 45) gelagert sind. 14.
    Kreuzgelenk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3, 8, 9, 10, 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine, das ausgenommene Ende der einen Hauptwelle (1) durchquerende Kreuzgelenkzapfen (11) so an diesem Ende befestigt ist, dass er als Sicherung gegen Verspreizung dieses ausge nommenen Wellenendes (9) dient.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1366307A4 (de) * 2001-02-07 2005-06-29 Drive Technologies Llc Nockenstabzentriermechanismus
CN108247671A (zh) * 2018-02-01 2018-07-06 深圳市闪龙科技有限公司 一种机器人舵机

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