DE2043654A1 - Kugelgelenk zur Kraftübertragung zwischen einem Kolben und einer Schubstange - Google Patents

Description

3.Nr. Gi 417

27· August 1970 Wi-sz

Anlage zur Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH HAUSGERÄTE GHBH, Giengen, Robert-Bosch-Straße

Kugelgelenk zur Kraftübertragung zwischen einem Kolben und einer Schubstange

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk zur Kraftübertragung zwischen einem Kolben und einer Schubstange, mit einer im Boden des Kolbens sitzenden Kugelpfanne, gegen die sich das kolbensei t ige £nde der mit einem kugelförmigen Kopf ausgestatteten Schubstange abstützt.

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Bei Kugelgelenken der genannten Art ist es schwierig, die beim Saughub des Kolbens von der Schubstange ausgeübte Zugkraft spielfrei auf den Kolben zu übertragen. Zu diesem Zweck verwendet man bei bekannten Kugelgelenken eine ringförmige Kugelschale, die auf die der Schubstange zugekehrte Hälfte des kugelförmigen Kopfes aufgesetzt und mit dem Kolben kraft3chlüssig verbunden ist. Wegen der gegenüber dem Kolben großen Abmessungen der Schubstange und insbesondere wegen der Abmessungen des an ihrem anderen Ende sitzenden Kurbelzapfenlagers ist es hierbei jedoch notwendig, entweder die ringförmige Kugelschale oder die Schubstange zu teilen. Das Zusammensetzen dieser Teile erfordert aber einen hohen Monta geaufwand und eine große Fertigungsgenauigkeit, was zu einer er heblichen Kostensteigerung führt.

Dieser Nachteil wird bei einer bekannten Ausführungsform (deutsche Patentschrift 758 975) dadurch vermieden, daß die Kugelpfanne an ihrem der Schubstange zugewendeten Rand mit einem manschettenartigen hohlzylindrischen Fortsatz ausgestattet ist, in den ein Federring eingesetzt ist. Der Federring stützt sich auf einer durch eine Ausdrehung entstandenen Stufe im Innern des Fortsatzes ab und wird durch Umbördeln von dessen den Federring überragenden Rand in βeiner lage gehalten. Beim Umbördeln des Randes wird der Federring jedoch häufig eingeklemmt. Hierdurch kann er seine Aufgabe, den kugelförmigen Kopf sicher zu halten, nicht mehr erfüllen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Kugelgelenken auftretenden Nachteile und Mangel zu vermeiden. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der kugelförmige Kopf in der Nähe des Endes der Schubstange von mindestens zwei einander gegenüberliegenden Schenkeln einer Spreizfeder gehalten ist, deren Schenkel im Bereich ihrer Berührungsstelle mit dem kugelförmigen Kopf an dessen Oberfläche angepaßt sind. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Spreizfeder ist das Kugelgelenk nicht nur einfach zu montieren, die Spreizfeder ist auch in der Lage, die von der Schubstange auf den Kolben beim Saughub ausgeübten Kräfte aufzunehmen und ein Abheben des kugelförmigen Kopfes von seiner Lagerfläche in der Kugelpianne zu vermeiden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Spreizfeder mit der Kugelpfanne am Boden des Kolbens befestigt ist.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ein Kugelgelenk zur Kraftübertragung zwischen einem Kolben und einer Schubstange dargestellt. Es zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt eines Kolbens mit einer in seinem Boden sitzenden Kugelpfanne und einer Spreizfeder, nach der Linie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1.

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Ein in der Pig. 1 mit 10 bezeichneter Kolben ist als topfförraiges Ziehteil mit einem Boden 11 und einem Mantel 12 ausgebildet. Am Boden des Kolbens 10 ist in dem vom Mantel 12 umschlossenen Raum eine zylindrische Konsole 13 befestigt, welche mit ihrer Achse in der Achse des Kolbens liegt und an ihrem vom Kolbenboden abgekehrten Ende als Kugelpfanne H ausgebildet ist. Die Konsole 13 ist in ihrem Zentrum mit einer Bohrung 15 ausgestattet, die zur Speicherung von Schmieröl für das Kugelgelenk dient. Die Bohrung 15 ist zur Kugelpfanne 14 hin offen. An ihrem dem Boden 11 des Kolbens 10 zugekehrten Ende wei3t die Konsole 13 einen zapfenartigen Ansatz 16 auf, dessen Achse in der Achse der Konsole liegt. Dieser Ansatz dient zum Befestigen der Konsole und einer Spreizfeder 17 am Boden des Kolbens.

Die Spreizfeder 17 ist U-förmig ausgebildet und hat zwei durch einen Steg 18 verbundene Schenkel 19» die sich vom Boden 11 des Kolbens 10 bis über den Rand seines Mantels 12 erstrecken. Der Steg 18 ist in seiner Mitte mit einer Bohrung versehen, in die der Zapfen 16 an der Konsole 13 eingesteckt und am Boden 11 des Kolbens 10 befestigt ist. Etwa von ihrer Mitte an sind die Schenkel 19 nach innen abgebogen und zu ihrem freien Ende hin mit an die Oberfläche eines kugelförmigen Kopfe3 20 an einer Schubstange 21 angepaßten Flächen versehen. Das sich über den Rand des Mantels 12 am Kolben 10 erstreckende freie Ende jedes der beiden Schenkel 19 ist nach auswärts gekrümmt. Es weist im Querschnitt ein rinnenförmiges

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Profil auf, dessen Krümmung etwa dem Durchmesser des kugelförmigen Kopfes 20 entspricht.

Der kugelförmige Kopf 20 sitzt am Ende der Schubstange 21 und stützt sich mit seiner der Schubstange abgewandten Wölbung gegen die Kugelpfanne 14 ab. Dabei erfassen die beiden Schenkel 19 den kugelförmigen Kopf 20 der Schubstange 21 auf gegenüberliegenden Plächenabschnitten seiner der Schubstange zugewandten Hälfte und pressen diesen aufgrund der den Schenkeln 19 der Spreizfeder 17 innewohnenden Federspannung gegen die Kugelpfan?· ne 14.

Beim Zusammenbau der beschriebenen Einzelteile wird folgendermassen vorgegangen:

Zunächst wird die Konsole 13 mit ihrem Zapfen 16 in die Bohrung im Steg 18 der Spreizfeder 17 eingesteckt und am Boden 11 des Kolbens 10 befestigt. Das Befestigen der Konsole 13 geschieht in bekannter V/eise etwa durch Y/iderstandsschweißen, Löten oder dergleichen. Die Konsole kann aber auch am Boden 11 des Kolbens 10 angenietet werden. Nach dem Befestigen der Konsole und der Spreizfeder wird die Schubstange 21 mit dem kugelförmigen Kopf 20 voran zwischen die beiden nach außen gekrümmten Enden der Schenkel 19 an der Spreizfeder eingesetzt und gegen die Kugelpfanne 14 gedrückt. Dabei werden die Schenkel 19» wie in der Pig. 1 durch strichpunk tierte Linien dargestellt, so weit auseinandergespreizt, bis ihr engster Abstand dem Durchmesser des kugelförmigen Kopfes 20 ent-

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spricht. Sobald der kugelförmige Kopf 20 die engste Stelle zwischen den beiden Schenkeln 19 passiert hat, federn diese zusammen und pressen den kugelförmigen Kopf 20 gegen die gekrümmte Fläche der Kugelpfanne 14. Mit ihrem an die Oberfläche des kugelförmigen Kopfes angepaßten Abschnitt liegen die Schenkel 19 dabei an dem kugelförmigen Kopf an. Auf diese Weise wird der kugelförmige Kopf in festem Kontakt mit der Kugelpfanne gehalten.

Die Stärke der Spreizfeder ist so bemessen, daß die von ihren Schenkeln auf den kugelförmigen Kopf einwirkende Kraft größer ist, als die beim Zurückziehen der Schubstange auftretenden Zugkräfte.

Abweichend von dem beschriebenen Aus führuijgs bei spiel kann der Kolben auch als ein Drehteil oder Gußteil hergestellt sein. Die Konsole mit der Kugelpfanne kann als Automaten-Drehteil oder auch als Sinterteil hergestellt werden.

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Claims (2)

Ansprüche

1. Kugelgelenk zur Kraftübertragung zwischen einem Kolben und einer Schubstange, mit einer im Boden des Kolbens sitzenden Kugelpfanne, gegen die sich das kolbenseitige Ende der mit einem kugelförmigen Kopf ausgestatteten Schubstange abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Kopf (20) in der Nähe des Endes der Schubstange (21) von mindestens zwei einander gegenüberliegenden Schenkeln (19) einer Spreizfeder (17) gehalten ist, deren Schenkel (19) im Bereich ihrer Berührungsstelle mit dem kugelförmigen Kopf (20) an dessen Oberfläche angepaßt sind.

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizfeder (17) mit der Kugelpfanne am Boden (11) des Kolbens (10) befestigt ist.

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