DE698945C

DE698945C - Ball-and-socket connection of two shafts rotating at the same angular velocity by means of pivot pins that can be moved along the length of the shaft

Info

Publication number: DE698945C
Application number: DE1937G0095136
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Edward Grote
Original assignee: EDWARD GROTE DIPL ING
Current assignee: EDWARD GROTE DIPL ING
Priority date: 1937-03-31
Filing date: 1937-03-31
Publication date: 1940-11-20

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine kugelgelenkartige Verbindung zweier mit gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufender Wellen.The subject of the invention is a ball joint-like connection of two with the same Angular velocity of rotating waves.

Eine gelenkige Verbindung zweier im Winkel zueinander stehender Wellen kann zum Beispiel mit Hilfe eines Kreuzgelenkes erfolgen. Diese Verbindung besitzt den Nachteil, daß eine gleiche Winkelgeschwindigkeit der Welle insbesondere ,.bei größeren Winkelausschlägen nicht erhalten werden kann. Es ist außerdem eine besondere, kostspielige und dem Verschleiß stark unterworfene Einrichtung erforderlich, um die bei einer solchen Kardanwelle auftretende Längsverschiebung zu ermöglichen.An articulated connection between two at an angle Mutually standing waves can be done, for example, with the help of a universal joint. These Connection has the disadvantage that the same angular velocity of the shaft in particular ,. cannot be obtained with larger angular deflections. It is also a special one costly and highly subject to wear and tear equipment required to keep the to enable such a cardan shaft occurring longitudinal displacement.

Es ist auch eine gelenkige Verbindung zweier im Winkel zueinander stehender Wellen bekannt geworden, die aus Gelenkbolzen besteht, welche in Gehäusen der Wellen verschiebbar und miteinander kugelgelenkartig in Eingriff stehen.An articulated connection between two shafts at an angle to one another is also known which consists of hinge pins, which are slidable in housings of the shafts and with each other are in engagement like a ball joint.

ao Diese Verbindung hat den Nachteil, daß eine besondere Einrichtung erforderlich ist, die die Gelenke zwingt, beim Drehen der Welle in einer Ebene zu verbleiben.ao This connection has the disadvantage that a special device is required that the Forces joints to remain in one plane when the shaft rotates.

Durch die Erfindung wird eine kugelgelenkartige Verbindung zweier mit gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufender Wellen geschaffen, die die erwähnten Nachteile -beseitigt. Das Wesen der erfindungsgemäßen Verbindung besteht darin, daß die Achsen der in Gehäusen der Wellen verschiebbar angeordneten Gelenkbolzen zu den Achsen ihrer Wellen unter einem spitzen Winkel, z. B. von .5° bis 7°, angeordnet sind. Bei dieser Anordnung erübrigt sich eine besondere Haltevorrichtung für die Gelenke, die sich durch die Winkelstellung der Gelenkbolzen stets selbsttätig in die Ebene der Winkelhalbierenden einstellen.The invention provides a ball-and-socket joint-like connection between two with the same angular velocity created rotating shafts, which eliminates the disadvantages mentioned. That The essence of the compound according to the invention is that the axes of the housings of the shafts slidably arranged hinge pins to the axes of their shafts under a acute angle, e.g. B. from .5 ° to 7 °, are arranged. With this arrangement, one is not necessary special holding device for the joints, which is determined by the angular position of the hinge pins always adjust automatically in the plane of the bisector.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gelenkigen Verbindung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt:In the drawing is an embodiment of an articulated connection according to the invention shown. It shows:

Fig. ι einen Schnitt durch die Gelenkverbindung zweier Wellen,Fig. Ι a section through the joint connection of two shafts,

Fig. 2 eine Ansicht dieser Verbindung bei im Winkel zueinander stehenden Wellen,
S Fig. 3 eine weitere Gelenkwellenverbindung nach der Erfindung. "■■.'■2 shows a view of this connection with waves standing at an angle to one another,
S Fig. 3 shows a further cardan shaft connection according to the invention. "■■. '■

In der Zeichnung sind mit ι und 2 Gehäuse bezeichnet, die auf den Enden der zu verbindenden Wellen befestigt sind. In der Zeichnung istIn the drawing are with ι and 2 housing referred to, which are attached to the ends of the shafts to be connected. In the drawing is

ίο hiervon nur eine als Hohlwelle ausgebildete Welle 3 dargestellt. Die Achsen der zu verbindenden Wellen sind mit A und B bezeichnet. In den Gehäusen ι und 2 sind mehrere, z. B. jeweils vier Gelenkbolzen 4 und 5 vorgesehen,ίο of which only one shaft 3 designed as a hollow shaft is shown. The axes of the shafts to be connected are marked A and B. In the housings ι and 2 are several, for. B. four hinge pins 4 and 5 are provided,

\ 5 die in entsprechenden, genau passenden Bohrungen 6 und 7 im Gehäuse längs verschiebbar gelagert sind. Nach der Erfindung sind die Gelenkbolzen jedes Gehäuses bzw. deren Führungen unter dem kleinen Winkel β gegen die \ 5 which are mounted in corresponding, precisely fitting bores 6 and 7 in the housing so that they can be moved longitudinally. According to the invention, the hinge pins of each housing or their guides are at the small angle β against the

ao Achse der zugehörigen Welle geneigt. Dieser Winkel beträgt vorteilhaft etwa 5⁰ bis 7⁰. Diese Bolzen sind jeweils durch kugelförmige Gelenke miteinander verbunden, die als Kugelgelenkköpfe ausgebildet sein können. Bei der gezeigten Ausführung sind Pendelkugellager verwendet, von denen der äußere Laufring 8 in dem glockenförmig ausgebildeten Ende 9 des Bolzens 5 gelagert ist, während der innere Laufring 10 auf dem anderen Bolzen 6 sitzt. An Stelle solcher Pendelkugellager können vorteilhaft auch sehr wenig empfindliche und große Drücke aufnehmende Pendeltonnenlager verwendet werden. Desgleichen können natürlich auch die üblichen Kugelgelenke bzw. Gelenklager zur Verbindung der Bolzen verwendet werden, so daß handelsübliche genormte Teile an den Bolzenenden eingesetzt werden können.ao axis of the associated shaft inclined. This angle is advantageously approximately 5 ⁰ to 7 ⁰ . These bolts are each connected to one another by spherical joints, which can be designed as ball joint heads. In the embodiment shown, self-aligning ball bearings are used, of which the outer race 8 is mounted in the bell-shaped end 9 of the pin 5, while the inner race 10 is seated on the other pin 6. Instead of such self-aligning ball bearings, self-aligning barrel bearings that are very insensitive and absorb high pressures can advantageously be used. Likewise, the usual ball joints or joint bearings can of course also be used to connect the bolts, so that commercially available standardized parts can be used at the bolt ends.

Die beiden miteinander zu verbindenden Wellen bzw. deren Achsen A und B können gemäß Fig. 2 in einem beliebigen, verhältnismäßig großen Winkel α gegeneinander geneigt werden. Dabei stellen sich selbsttätig durch die Anordnung der Gelenkbolzen 5 und 6 die kugelförmigen Gelenke bzw. deren Mittelpunkte M in die mit W angedeutete Ebene 'der Winkelhalbierenden des Winkels a' ein, der gleich dem Winkel α ist. Da die kugelförmigen Gelenke in der Winkelhalbierenden Ebene liegen, so ist die Winkelgeschwindigkeit beider Wellen gleich groß.The two shafts to be connected to one another or their axes A and B can be inclined to one another at any desired, relatively large angle α according to FIG. The arrangement of the hinge pins 5 and 6 automatically sets the spherical joints or their centers M in the plane indicated by W 'of the bisector of the angle a' , which is equal to the angle α. Since the spherical joints lie in the bisecting plane, the angular speed of both shafts is the same.

Ein besonderer Vorteil der neuen Gelenkverbindung ist darin zu sehen, daß die Gelenkbolzen gleichzeitig die Längenänderung der miteinander verbundenen Wellen, z. B. die Längenänderung einer Kardanwelle, ausgleichen, da die Gelenkbolzen längs verschieblich gelagert sind. Die der Abnutzung so stark unterworfenen Nuten am Ende einer Kardanwelle und die zugehörige Hülse kommen also in Wegfall.A particular advantage of the new hinge connection is that the hinge pins at the same time the change in length of the interconnected shafts, z. B. the change in length a cardan shaft, as the hinge pins are slidable lengthways. The grooves at the end of a cardan shaft, which are so subject to wear and tear, and the the associated sleeve is therefore no longer required.

Es ist ferner vorteihaft, daß die Gelenkbolzen keine Drehbewegung innerhalb der Gehäuse 1 und 2 ausführen, sondern ohne eine relative Drehbewegung mit den Gehäusen umlaufen.It is also advantageous that the hinge pins do not rotate within the housing 1 and run 2, but rotate with the housings without a relative rotational movement.

Die Gelenkbolzen sowie auch die kugelförmigen Gelenke selbst können in einfacher Weise selbsttätig geschmiert werden. Zu diesem Zweck kann die Welle 3 bzw. auch die andere Welle als Hohlwelle ausgebildet und ganz oder teilweise mit Öl gefüllt sein. Beim Umlauf der Welle wird das öl an die Außenwand der Welle gedrückt und hierdurch den Gelenkbolzen bzw. deren Führungen 6 und 7 zugeführt. Vorteilhaft sind die Gelenkbolzen 5 mit einer durchgehenden Längsbohrung 11 versehen, so daß das öl auch die kugelförmigen Gelenke schmiert. Von dieser Axialbohrung 11 ist eine Radialbohrung 12 bzw. deren mehrere zur Schmierung der Führung 7 abgezweigt.The hinge pins as well as the spherical ones Joints themselves can be automatically lubricated in a simple manner. To this Purpose, the shaft 3 or the other shaft can be designed as a hollow shaft and completely or be partially filled with oil. When the shaft rotates, the oil is on the outer wall of the shaft pressed and thereby the hinge pin or their guides 6 and 7 fed. Advantageous the hinge pins 5 are provided with a continuous longitudinal bore 11, so that the oil also lubricates the spherical joints. From this axial bore 11 is a radial bore 12 or several of which branched off to lubricate the guide 7.

Auch die Bolzen 4 können von der Hohlwelle 3 aus geschmiert werden, wenn gemäß Fig. 1 in a ο den Bolzen 4 eine Axialbohrung 13 und eine Radialbohrung 14 vorgesehen sind.The bolts 4 can also be lubricated from the hollow shaft 3 if according to FIG. 1 in a ο the bolts 4 an axial bore 13 and a radial bore 14 are provided.

Die vorbeschriebene Schmiervorrichtung ist jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung.However, the above-described lubricating device is not the subject of this invention.

Mit der Gelenkverbindung nach der Erfindung können gemäß Fig. 3 ziemlich große Winkel α eingestellt werden, die etwa bis zu 30° gehen können. Gemäß Fig. 3 ist das Gehäuse 15 einer Welle durch eine Gelenkverbindung nach der Erfindung mit einer Zwischenwelle 16 verbunden, die durch eine weitere Gelenkverbindung mit dem Gehäuse 17 einer weiteren Welle verbunden ist, die in diesem Fall parallel zu der ersten Welle angeordnet ist.With the articulated connection according to the invention, quite large angles α can be shown in FIG can be set, which can go up to about 30 °. According to Fig. 3, the housing 15 is a Shaft connected to an intermediate shaft 16 by an articulated connection according to the invention, by a further articulated connection with the housing 17 of a further Shaft is connected, which in this case is arranged parallel to the first shaft.

Für die kugelförmigen Gelenke können gegebenenfalls auch Kreuzgelenke verwendet werden, wobei jedoch dann eine Umlaufbewegung zwischen Bolzen und Gehäuse eintritt.Universal joints can also be used for the spherical joints, if necessary, however, an orbital movement then occurs between the bolt and the housing.

Claims

Claim:

Ball joint-like connection of two shafts revolving at the same angular speed by means of pivot pins which can be moved longitudinally in housings of the shafts, characterized in that the axes of 4 pivot pins to the axes of their shafts at an acute angle (ß), z. B. from 5 ° to η °, are arranged.

1 sheet of drawings