Bei der Erfindung handelt es sich um einen Gelenkkopf mit Gewindeverbindung für
mechanische Kraftübertragung.The invention is a joint head with a threaded connection for
mechanical power transmission.
Gelenkköpfe mit Gewindeverbindung werden im Maschinenbau in einer großen Vielfalt
eingesetzt. Einen Schwerpunkt stellt die Verwendung an hydraulischen und pneumatischen
Zylindern sowie Gestängen dar. Dafür werden vorrangig genormte Gelenkköpfe aus Stahl
entsprechend der CETOP Empfehlung RP 103 P mit Kugelgelenklager nach ISO 6124
verwendet. Die Bauart dieser Gelenklager wurde in der Patentschrift 831 623 vom 15.
09.1950 beschrieben.Rod ends with threaded connections are used in mechanical engineering in a wide variety. One focus is the use on hydraulic and pneumatic cylinders as well as rods. For this purpose primarily standardized rod ends made of steel according to CETOP recommendation RP 103 P with ball joint bearings according to ISO 6124 are used. The design of this spherical plain bearing was described in the patent specification 831 623 from September 15, 1950.
Seit einiger Zeit werden auch Gelenköpfe aus Kunststoff mit Norm-Abmessungen
verwendet.For some time now, plastic joint pots with standard dimensions have also been used
used.
Besonders in Verbindung mit Pneumatikylindern und leichten Hydraulikzylindern sind die
üblichen Gelenkköpfe aus Stahl unverhältnismäßig schwer, die aus Kunststoff dagegen nicht
immer ausreichend fest.These are particularly in connection with pneumatic cylinders and light hydraulic cylinders
usual steel rod ends are disproportionately heavy, but plastic ones are not
always sufficiently firm.
Ziel der Erfindung ist deshalb die Weiterbildung von Gelenkköpfen mit dem Ziel der
Gewichtsreduktion und der Senkung der Herstellkosten durch konstruktive Maßnahmen zur
Verwendung von Leichtmetallen und rationellen Herstellverfahren.
Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Schraubensicherung gegen Lösen durch
Vibrationen.The aim of the invention is therefore the training of rod ends with the aim of
Weight reduction and the reduction of manufacturing costs through constructive measures
Use of light metals and rational manufacturing processes.
Another goal is to improve screw locking against loosening
Vibrations.
Die Aufgabe wird durch einen in Fig. 1 dargestellten Gelenkkopfkörper 1 aus Leichtmetall
(mit Bohrung für die Aufnahme eines Gelenklagers) mit Innengewinde gelöst, der im Bereich
des Gewindeschaftes ein oder zwei Schlitze aufweist und in diesem Bereich von einer
konischen Klemmhülse 8 umschlossen wird. Für geringere Belastung kann der
Gelenklagerkörper 1 als Abschnitt eines Strangpressprofils hergestellt werden, das eine Paß
bohrung für das Gelenklager enthält, die zu dem Bereich des Innengewindes hin geschlitzt ist
und Gewinderillen 7 auf den gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes um eine halbe
Steigung versetzt jeweils als Gewindeprofil ohne Steigung enthält.
Die daraus resultierende punktförmige Kraftübertragung ist für geringe Belastungen
ausreichend. Für mittlere Belastungen kann ein konturgetreues Gewinde in den
stranggepreßten Gelenkkopfkörper spanend oder spanlos eingebracht werden.
Zur Montage des Gelenklagers kann die Bohrung durch Spreizen des Schlitzes 6 aufgebogen
und anschließend durch die konische Hülse 8 bis zum Anschlag der durch den Schlitz
getrennten Teile paßgenau zusammengepreßt werden. Der aufgespreizte Zustand ist in Fig. 1
als gestrichelte Kontur übertrieben dargestellt. Die konische Form des Schaftes entsteht bei
dieser Ausführung des Gelenkkofpes durch die im Bereich des Gewindes keilförmige nach
außen hin verjüngte Ausbildung des Gelenkkopfkörpers 1. Die Klemmhülse 8 hat eine
entsprechende Keilform und einen entsprechend über die Länge sich verändernden annähernd
rechteckigen Querschnitt (Fig. 3), der im Zentrum das in den Gelenkkopf eingeschraubte
Gewinde tangential umschließt.The object is achieved by a shown in Fig. 1 joint head body 1 made of light metal (with hole for receiving a pivot bearing) with internal thread, which has in the region of the threaded shaft, one or two slits and is surrounded in this region by a conical clamping sleeve 8. For lower loads, the spherical plain bearing body 1 can be produced as a section of an extruded profile, which contains a fitting bore for the spherical plain bearing, which is slotted towards the area of the internal thread and threaded grooves 7 offset on the opposite sides of the slot by half a pitch, each as a thread profile without Incline. The resulting point-shaped power transmission is sufficient for low loads. For medium loads, a true-to-contour thread can be machined or machined into the extruded joint head body. To assemble the spherical bearing, the bore can be bent open by spreading the slot 6 and then pressed together by the conical sleeve 8 until the parts separated by the slot stop. The spread state is exaggerated in FIG. 1 as a dashed outline. In this embodiment of the joint head, the conical shape of the shaft results from the wedge-shaped design of the joint head body 1 that tapers outwards in the area of the thread. The clamping sleeve 8 has a corresponding wedge shape and an approximately rectangular cross-section ( FIG. 3) which changes over the length and tangentially surrounds the thread screwed into the joint head in the center.
Gegen Verlieren kann die Klemmhülse an ihrem oberen Ende in eine halsförmige
Einschnürung des Gelenkkopfkörpers 1 eingedrückt sein. Bei dieser Ausführung wird
vorzugsweise ein Gelenklager 4 mit kleiner Lagerkugel und einer zylindrischen Bohrung
verwendet, die beidseits mit einem Ansatz zu einer Hülse mit normgerechter Breite
verlängert wird. (Fig. 2)To prevent loss, the clamping sleeve can be pressed into a necked constriction of the joint head body 1 at its upper end. In this embodiment, a spherical bearing 4 with a small bearing ball and a cylindrical bore is preferably used, which is extended on both sides with an approach to a sleeve with a standard width. ( Fig. 2)
Die Lagerkugel wird von einer Kunststoffbuchse 2 umschlossen, die am Umfang auf beiden
Seiten einen kleinen Kragen 3 zur seitlichen Fixierung aufweist, der entsprechend der zur
Montage aufgebogenen Form der Bohrung des Gelenklagerkörpers ausgebildet ist.The bearing ball is enclosed by a plastic bushing 2 , which has a small collar 3 on both sides on the circumference for lateral fixation, which is designed according to the shape of the bore of the spherical plain bearing body which is bent open for assembly.
Für hohe Beanspruchung wird der Gelenklagerkörper (wie in Fig. 4 und 5 dargestellt) aus
hochfestem Leichtmetall spanabhebend hergestellt. Der Sitz des Gelenklagers 17 ist
vorzugsweise als Hohlkugel mit Platz für eine zwischen der Gelenkkugel und dem
Gelenklagerkörper eingespritzte Gleitstoffschicht 16 ausgebildet. Für die Montage der
Gelenkkugel sind gegenüberliegend zwei Nuten 14 eingefräst. An den Seiten der
hohlkugelförmigen Bohrung sind schmale Kragen 18 mit der Paßform der Gelenkkugel
angeordnet, um diese vor dem Umspritzen mit der Gleitstoffschicht 16 zu zentrieren.
Die Klemmhülse für das Gewinde ist als Gewindemutter 23 ausgebildet. Die konische Form
der Klemmhülse wird platzsparend durch ein konisches Sägengewinde 22 erzeugt. Für die
Sicherung des Gewindes wird die Gewindemutter 23 zunächst fest aufgeschraubt.
Anschließend wird die Klemmkraft durch Anziehen einer Kontermutter bzw. Anziehen des
Gelenkkopfes 12 gegen einen Anschlag weiter gesteigert.For high loads, the spherical plain bearing body (as shown in Fig. 4 and 5) is made of high-strength light metal. The seat of the joint bearing 17 is preferably designed as a hollow ball with space for a lubricant layer 16 injected between the joint ball and the joint bearing body. Two grooves 14 are milled in opposite directions for the assembly of the joint ball. Narrow collars 18 with the fit of the joint ball are arranged on the sides of the hollow spherical bore in order to center them before the extrusion coating with the lubricant layer 16 . The clamping sleeve for the thread is designed as a threaded nut 23 . The conical shape of the clamping sleeve is generated by a conical saw thread 22 to save space. To secure the thread, the threaded nut 23 is first screwed on tightly. The clamping force is then further increased by tightening a lock nut or tightening the joint head 12 against a stop.
Die Wirkungsweise der Kontermutter bei der erfindungsgemäßen konischen Ausführung der
Gewindemutter 23 bzw. der Klemmhülse 8 unterscheidet sich deutlich von der in der
Patentschrift 831 623 beschriebenen und allgemein üblichen Anwendung einer Kontermutter,
weil durch die erfindungsgemäße konische Form mittels der Normalkraft der Kontermutter
zusätzlich eine tangentiale Klemmung zwischen Gewindebolzen und Klemmhülse erzeugt
wird.The operation of the lock nut in the conical design of the threaded nut 23 or the clamping sleeve 8 differs significantly from the commonly used application of a lock nut described in patent specification 831 623, because the conical shape according to the invention additionally results in tangential clamping by means of the normal force of the lock nut is generated between the threaded bolt and the clamping sleeve.