DE2908029B2

DE2908029B2 - Dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle zur Übertragung von Drehmomenten

Info

Publication number: DE2908029B2
Application number: DE2908029A
Authority: DE
Inventors: Paul 5207 Ruppichteroth Herchenbach
Original assignee: Jean Walterscheid GmbH
Current assignee: Jean Walterscheid GmbH
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2908029C3; US4338797A; FR2450378A1; BR8001216A; IT8006927V0; NL7908132A; CA1125042A; JPS55119214A; DE2908029A1; IT8005119A0; JPS5761930B2

Description

a) am einschiebbaren Ende des inneren Profilteils (17) ein pilzförmiger Ansatz (11) vorgesehen ist,

b) auf dem zylindrischen Schaft (13) des pilzförmigen Ansatzes (U) ein kegelförmiger Ring (8) axial verschiebbar und van der Kraft einer Feder (9) zum Kopf (10) des püzförmigen Ansatzes (11) hin gehalten ist,

c) der die Sperrkugel (7) haltende Durchbruch (6') des mittleren Profilrohres (16) an der zu dessen einschubbarem Ende hinweisenden Seite mit einer radial nach iryien wissenden Schrägfläche (6) versehen ist,

d) die Sperrkugel (7) bei Verrjf ^elung des inneren Profilteils (17) gegen das mittlere Profil teil einerseits von der Schrägfläche (6) und dem Kopf (10) des pilzförmigen Ansatzes (11) und andererseits von dem kegelförmigen Ring (8) in Riegellage gehalten ist,

e) die Sperrkugel (7) bei Verriegelung des mittleren Prc-filrohres (15) sowohl gegen das innere Profilteil (17) als lauch gegen das äußere Profilrohr (15) jeweils mit der radial innenliegenden Kugelhälfte an der Schrägfläche (6) abgestützt isL

Die Erfindung betrifft eine dreiteilige, auseinanderziehbare Teleskopwelle zur Übertragung von Drehmomenten, insbesondere für den Antrieb landwirtschaftlicher Geräte, bestehend aus drei mit geringem Spiel ineinander verschiebbaren Profilteilen, von denen mindestens die äußeren /.wei als Profilrohre ausgebildet sind, und mindestens einer die axiale Bewegungsfreiheit des mittleren Profilrohres wechselweise gegen das innere und das äußere Profilteil verriegelnden, in einem an einem Ende des mittleren Profilrohres vorgesehenen Durchbruch radial beweglich gehaltenen Sperrkugel, die wechselweise in am inneren Profilteil und am äußeren Profilrohr vorgesehene Rastungen einrückbar ist, und einem das mittlere Profilrohr an dem die Sperrkugel haltenden Ende verschließenden Abschlußdeckel und einem Steuerring, der von aer Kraft einer Feder auf den Durchbruch hin schiebbar ist.

Eine dreiteilige, als Gelenkwelle dienende Teleskopwelle mit einem integrierten Unfallschutz ist bekannt (DE-OS 19 43 837),

Bei der bekannten dreiteiligen Gelenkwelle ist axial beweglich mit dem äußeren und dem mittleren Profilrohr je ein exzentrisch angeordneter Stab vorgesehen. Beide Stäbe sind an ihren freien Enden mit

tu je einem Anschlag versehen und durchgreifen jeweils im inneren des mittleren und des inneren Profilrohres angeordnete Platten oder Stopfen, um mittels der so gebildeten Anschläge ein Auseinanderziehen der Gelenkwelle zu verhindern.

Bei der bekannten Gelenkwelle ist es von Nachteil, daß die in ihrem Inneren angeordneten Stäbe axial gesehen nicht auf einer Achse liegen und daher bei höheren Drehzahlen sich Unwuchten einstellen. Darüber hinaus ist die beschriebene Gelenkwelle relativ schwer, was sich nachteilig auf die vor allen Dingen im landwirtschaftlichen Betrieb erforderliche Manipulierbarkeit auswirkt

Bei der bekannten Ausführung ist es weiterhin von Nachteil, daß sich die Welle nicht vollständig auseinanderziehen läßt. Hierdurch entsteht eine erhöhte Unfallgefahr, da es häufig vorkommt, daß ein landwirtschaftliches, hinter einem Schlepper gezogenes Gerät zugmäßig vom Schlepper abgekuppelt wird, man jedoch vergißt, die Gelenkwellenkupplung zu lösen. Bei einem

Anfahren des Schleppers würde in diesem Fall bei Verwendung einer nicht vollkommen auseinanderzieh-

baren Gelenkwelle das Anbaugerät umgerissen, wobei das Bedienungspersonal verletzt werden kann.

Eine weitere bekannte Konstruktion beschreibt eine

auf der Basis einer Kugelumsteuerung basierende dreiteilige Teleskopwelle (DE-OS 28 03 822). Bei dieser Teleskopwelle ist es jedoch von Nachteil, daß die auf die Steuerkugeln einwirkenden radialen Kraftkomponenten aufgrund der Fertigungstolcranzen nicht immer ausreichend sind, unter Drehraomei, .belastung schnelle Umsteuerungen sicher durchzuführen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine dreiteilige Gelenkwelle für Antriebe an landwirtschaftlichen Maschinen zu schaffen, die sich vollständig auseinanderziehen läßt, ohne daß hierbei lose Teile verlorengehen können, und die dabei in der Lage ist, üie Umsteuerung de^r wechselweisen Verriegelung einmal des inneren Profilteils zum mittleren Profilrohr und zum anderen des mittleren Profilrohrer zum äußeren Profilrohr unbeeinträchtigt von während der Drehmomentübertragung auftretender innerer Reibung vorzunehmen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) am einschiebbaren Ende des inneren Profilteils ein pilzförmiger Ansatz vorgesehen ist,

b) auf dem zylindrischen Schaft des pilzförmigen Ansatzes ein kegelförmiger Ring axial verschiebbar und von der Kraft einer Feder zum Kopf des pilzförmigen Ansatzes hin gehalten ist,

c) der die Sperrkugel haltende Durchbruch des mittleren Profilrohres an der zu dessen einschiebbarem Ende hinweisenden Sehe mit einer radial nach innen weisenden Schrägfläche versehen ist,

d) die Sperrkugel bei Verriegelung des inneren Profilteils gegen das mittlere Profilteil einerseits von der Schrägfläche und dem Kopf des pilzförmi-

gen Ansatzes und andererseits von dem kegelförmigen Ring in Riegellage gehalten ist,
e) die Sperrkugel bei Verriegelung des mittleren Profilrohres sowohl gegen das innere Profilteil als auch gegen das äußere Profilrobr jeweils mit der radial innenliegenden Kugelhälfte an der Schrägfläche abgestützt ist

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Durchbruchs im mittleren Profilrohr ist von besonderem ι ο Vorteil, daß die Sperrkugel entgegen der Auszugsrichtung in beiden Riegelstellungen an der inneren Kugelhälfte abgestützt ist Somit wird beim Umsteuern der Verriegelung des mittleren Profilrohres vom inneren Profilteil zum äußeren Profilrohr hin aufgrund der bei der Ausziehbewegung auf sie einwirkenden, nach außen gerichteten Radialkomponente eine Zwangssteuerung der Sperrkugel bewirkt, die auch bei schnellem Auszug der Teleskopwelle ein Oberspringen der Verriegelungssteflung verhindert.

Beim Wiedereinschalten der Teleskop welle hingegen kann die Sperrkugel aufgrund der jetzt nur raidal nach innen auf sie einwirkenden Kräfte sich frei in d:~ andere Riegelstellung bewegen.

Von zusätzlichem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Dreifach-Teleskopwelle ist, daß bei gegenseitiger Verriegelung des inneren Profilteih mit dem mittleren Profilrohr durch den federbeaufschlagten kegelförmigen Ring ständig eine nach außen gerichtete Radialkomponente auf die Sperrkugel einwirkt, da diese nur an ihrer nach innen weisenden Hälfte axial gehalten ist Dadurch, daß die vom kegelförmigen Ring auf die Sperrkugel einwirkende Normalkraft etwa parallel zur Schrägfläche verläuft, wird die Umsteuerung der Sperrkugel zur Verrastung des mittleren Profilrohres » mit dem äußeren Profilrohr begünstigt; dadurch, daß die Sperrkugel bei schnellem Auseinanderzichen der dreiteiligen Teleskopwelle eine wenn auch geringfügige Axialbewegung durchführen kann, wird die für die Umsteuerung zur Verfügung stehende Zeit entspre- "o chend verlängert

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Teleskopwelle *5 in eingeschobenem Zustand,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Teleskopwelle nach Umsteuerung der Verriegelung vom inneren Profilteil mit dem mittleren Profilrohr zum äußeren Profilrohr mit dem mittleren Profilrohr, so

Fig.3 einen Querschnitt durch eine Teleskopwelle mit vier gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Sperrkugei.i.

In der F i g. 1 ist die dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle in vollständig eingeschobenem Zustand dargestellt wobei das innere Profilteil 17 über eine Sperrkugel 7 gegen das mittlere Profilrohr 16 axialbeweglich verriegelt ist Der pilzförmige Ansatz 11 liegt am Steuerring S an und hält diesen gegen die Kraft der Feder 4 zum Durchbruch 6' des mittleren «> Profilrohres 16 in Offenstellung. Die Sperrkugel 7 ist über den kegelförmigen Ring 8 von eier Kraft der Feder 9 beaufschlagt. Da die Anlagepunkte des kegelförmigen Ringes 8 als auch des Kopfes 10 des pilzförmigen Ansatzes 11 wie auch der Schrägfläche 6 des f" Durchbruchs 6' vo:n Kugelmittelpurikt her an der nach innen gelegenen Seite der Sperrkugel 7 angreifen, erhält diese eine radial nach ι jßen gerichtete Kraftkomponente, die sich gegen die Wandung des äußeren Profilrohres 15 abstützt

Bei einer ersten Ausziehbewegung der dreiteiligen Teleskopwelle werden das innere Profilteil 17 und das mittlere Profilrohr 16 aufgrund ihrer verriegelten Stellung gemeinsam aus dem äußeren Profilrohr 15 herausgezogen. Sobald die axiale Lage der Sperrkugel 7 die Ausnehmung 12 im äußeren Profilrohr 15 erreicht, kommt die auf die Sperrkugel 7 einwirkende Radialkomponente zur Wirkung, so daß die Sperrkugel 7 in die Ausnehmung 12 einrückt und in dieser Stellung aufgrund der sich am Anlagepunkt der Sperrkugel 7 εη der Schrägfläche 6 einstellenden Normalkraft gegen weitere Bewegung nach außen gesperrt ist

Aufgrund der durch die Schrägfläche 6 gegebenen Erweiterung des Durchbruchs 6' nach außen hin wird die für die Umsteuerung der Sperrkugel 7 zur Verfügung stehende Zeil verlängert, so daß auch bei schnellem Auseinanderziehen der Teleskopwelle eine einwandfreie Umsteuerung gegeben ist

Sobald die Sperrkugel 7 voll in die Ausnehmung 12 des äußeren Profilrohres 15 eingetaucht ist, kann der Kopf 10 des pilzförmigen Ansatzes il unter der Sperrkugel 7 hindurchgezogen werden, wobei der Steuerring 5 freigegeben wird, so daß er sich aufgrund der Kraft der Feder 4, die mit ihrem anderen Ende am Abschluüdeckel 3 abgestützt ist, unter den Durchbruch 6' des mittleren Profilrohres 16 schiebt und damit die Sperrkugel 7 an einem Herausfallen nach innen bei weiterem Herausziehen des inneren Profilteils 17 hindert

Aus der zuletzt beschriebenen Stellung heraus kann daher das innere Profilteil 17 vollständig aus der Teleskopwelle herausgezogen werden, ohne daß Einzelteile dabei verlorengehen können (F i g. 2).

Bei Wiedereinschalten des inneren Profilteils 17 in das mittlere Profilrohr 16 läuft zuerst der Kopf 10 des pilzförmigen Ansatzes 11 gegen den Steuerring 5 an und schiebt diesen bei weiterem Einschieben des inneren Profilteils 17 gegen die Kraft der Feder 4 aus der Sicherungsstellung für die Sperrkugel 7 zurück. Die sperrkugel 7 erfährt dabei aufgrund der vom inneren Profilteil 17 über das mittlere Profilrohr 16 auf sie einwirkenden Axialakraft eine radial nach innen gerichtete Komponente.

In Einschubrichtung wirkt das mittlere Profilrohr 16 in Höhe der Kugelmitte auf die Sperrkugel 7 ein, so daß hieraus keine Radialkomponente entsteht die der Umsteuerbewegung der Sperrkugel 7 entgegenstehen könnte. Die Sperrkugel 7 schiebt den kegelförmigen Ring 8 auf dem zylindrischen Schaft 13 des pilzförmigen Ansatzes 11 gegen die Einschubrichtung zurück. Damit ist die Verriegelung des äußeren Profilrohres 15 gegen das mittlere Profilrohr 16 aufgehoben und die Verriegelung des mittleren Profilrohres 16 gegen das innere Profilteil 17 wieder hergestellt, so daß beide sich axial wieder bewegungskonform verhalten.

In der F i g. 3 ist eine dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle im Querschnitt dargestellt, bei der vier Sperrkugeln 7 gleichmäßig auf dem Umfang verteilt die Vcrriegelungsstellung des mittleren Profilrohres 16 zum äußeren Profilrohr 15 halten.

Die dreiteilige auseinanderziehbare Gelenkwelle ist normalerweise an ihren Enden mit Kreuzgelenken 1 versehen, die von Schutztrichtern 2 umgeben sind, welche ihrerseits m.t dem die Gelenkwelle in jeder Längenstellung abdeckenden Unfallschutzrohren 14 gemeinsam auf der Gelenkwelle gelagert sind.

Bezugszeichenliste	Kreuzgelenk
1	Schutztrichter
2	Abschlußdeckel
3	Feder
4	Steuerring
5	Schrägfläche
6	Durchbruch
6'	Sperrkugel
7

8 Kegelförmiger Ring

29 08	029	6	Feder
		Kopf des fiilzförmigen Ansatzes
	9	Pilzförmiger Ansatz
	to	Ausnehmung
	11	Zylindrisclher Schaft des pibförmigen
	12	Ansatzes
	13	Unfallschutzrohre
		Äußeres Profilrohr
	14	Mittleres Profilrohr
	15	Inneres Profilrohr
IO	16	Zeichnungen
	17
Hierzu 3 Blatt

Claims

Patentanspruch;

Dreiteilige auseinanderziehbare Teleskopwelle zur Übertragung von Drehmomenten, insbesondere für den Antrieb landwirtschaftlicher Geräte, bestehend aus drei mit geringem Spiel ineinander verschiebbaren Profilteilen, von denen mindestens die äußeren zwei als Profilrohre ausgebildet sind, und mindestens einer die axiale Bewegungsfreiheit des mittleren Profilrohres wechselweise gegen das innere und das äußere Profilteil verriegelnden, in einem an einem Ende des mittleren Profilrohres vorgesehenen Durchbruch radial beweglich gehaltenen Sperrkugel, die wechselweise in am inneren Profilteil und am äußeren Profilrohr vorgesehene Rastungen einrückbar ist, und einem das mittlere Profilrohr an dem die Sperrkugel haltenden Ende verschließenden Abschlußdeckel und einem Steuerring, der von der Kraft einer Feder auf den Durchbruch hin schiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß