DE3004075A1 - Elastisches gelenk, kupplung o.dgl. - Google Patents
Elastisches gelenk, kupplung o.dgl.Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Gelenk,
Kupplung oder dergleichen, mit einem metallischen Innenteil, wie einer Gelenkkugel oder
einer zylindrischen Büchse, einem mit diesem festhaftend
verbundenen gummielastischen Körper, welcher von einem im wesentlichen zylindrischen metallischen
Außenteil, wie einer zylindrischen Büchse oder einem
Gelenkauge, umgeben und mit diesem durch axiales Zusammenspannen zweier an den Stirnflächen des gummielastischen
Körpers anliegender ringförmiger metallischer Teile lediglich durch Reibungshaftung verbunden
ist, wobei an der äußeren Umfangsflache des
gummielastischen Körpers konstruktive Maßnahmen zur Erhöhung der Reibungshaftung vorgesehen sind.
Ein elastisches Gelenk der vorstehend beschriebenen Gattung ist aus dem DE-GM 6 606 532 bekannt. Derartige
elastische Gelenke, bei welchen der einen Gummi -Metal 1 -Tei 1 bildende .Innenteil nebst Gummi körper
in den Außenteil eingeschoben und durch das beschriebene axiale Verspannen in diesem festgehalten
wird, eignet sich grundsätzlich gut für eine Massenfertigung. Dabei ist nämlich vor allem das axiale
Verspannen des Gummikörpers beispielsweise im Vergleich zu einem ebenfalls bekannten allseitigen
radialen Verspannen des Außenteils relativ einfach zu bewerkstelligen.
Bei dem bekannten elastischen Gelenk sind die an der äußeren Umfangsflache des gummielastischen Körpers
vorgesehenen konstruktiven Maßnahmen zur Erhöhung der Reibungshaftung dadurch gebildet, daß an dieser
Umfangsflache in Axial- oder Umfangsrichtung ver-
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Taufende Riefen gebildet, deren Tiefe bis zu ein Drittel der Gummi stärke beträgt. Hierdurch soll sich
gemäß den Angaben in der Gebrauchsmusterschrift der Gummi beim Zusammendrücken auch senkrecht zu den
Riefen tangential verschieben, wodurch eine bei zweckmäßiger Riefenausbildung günstigere, gleichmäßige
Druckspannungsverteilung und damit eine Verbesserung
der Reibungshaftung zwischen Gummikörper und Außenteil erzielt werden soll.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese konstruktiven
Maßnahmen bei dem bekannten elastischen Gelenk immer noch nicht zu einer ausreichenden Erhöhung der Reibungshaftung
führten. Insbesondere ergibt sich auch bei besonders starker axialer Verspannung der ringförmigen
Teile nur eine Reibungshaftung, die einen
unzureichenden Verdrehwinkel des elastischen Gelenks
ermöglicht. Bei überschreiten des maximal zulässigen
Verdrehwinkels gleitet der Gummikörper unter starkem Verschleiß in dem Außenteil. Hierdurch hat das bekannte
elastische Gelenk eine gemessen an den heutigen Anforderungen nicht ausreichende Dauerhaltbarkeit,
Funktionssicherheit und Lebensdauer. Hierbei ist ferner auch noch zu berücksichtigen, daß infolge.
der sich relativ tief in den Gummikörper hinein er-. streckenden sogenannten Riefen beim bekannten elastischen
Gelenk nachteilige Kerbspannungsspitzen entstehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirksames elastisches Gelenk, Kupplung
oder dergleichen zu schaffen, welches die Nachteile des bekannten elastischen Gelenks vermeidet und
welches bei einfacher und billiger Herstellbarkeit in Massenfertigung insbesondere eine verbesserte Rei-
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bungshaftung zwischen gummielastischem Korper und Außenteil
und somit einen vergrößerten maximalen Verdrehwinkel und eine verbesserte Dauerhaltbarkeit besitzt.
Diese Aufgabe wird bei einem elastischen Gelenk von der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß in der äußeren Umfangsf1äche des gummielastischen
Körpers ein Gewebe aus einem festen Werkstoff, vorzugsweise Metalldraht, mit zur Zylinderachse im wesentlichen
diagonal verlaufenden Maschen eingebettet ist, wobei das Gewebe gemeinsam mit dem gummielastischen Körper axial
zusammenspannbar ist. Gemäß einer ganz besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung erstreckt sich das Gewebe
über die gesamte Umfangsfiäche des gummielastischen Körpers. Dabei wird im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung unter "Gewebe" auch ein Gitter verstanden.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in optimaler Weise mit besonders einfachen Mitteln. Ein Gewebe
mit zur axialen Vorspannrichtung im wesentlichen diagonal verlaufenden Maschen von der erfindungsgemäß
verwendeten Art ist (im Gegensatz zu einem Axial-Radial-Gewebe)
bei einem axialen Verspannen der ringförmigen Teile unter Durchmesserweitung der'Gewebebuchse
nachgiebig, wobei sich das Gewebe besonders gleichmäßig im Außenteil verschiebt. Im Ergebnis entsteht
damit eine über den gesamten Umfang gleichmäßige besonders gute Reibungshaftung zwischen Grundkörper
und Außenteil, welche einen entsprechend großen maximal zulässigen Verdrehwinkel des elastischen Gelenks
ermöglicht. Im Vergleich zu dem aus dem DE-GM 6 6o5 532 bekannten elastischen Gelenk ergibt sich
ein vorgegebener maximaler Verdrehwinkel bei der Erfindung aufgrund einer wesentlich geringeren axialen
Verspannung, bzw. bei vorgegebener axialer Verspannung
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ist der maximale Verdrehwinkel beim erfindungsgemäßen
elastischen Gelenk merklich größer als bei dem bekannten. Beim überschreiten des maximal zulässigen
Verdrehwinkels ergibt sich ein praktisch verschleißfreies Gleiten zwischen der mit dem Gewebe
versehenen Umfangsflache' des gummielastischen
Körpers und dem Außenteil. Somit hat das elastische . Gelenk nach der Erfindung eine besonders gute Dauerhaltbarkeit,
Funktionssicherheit und Lebensdauer.
Die Anbringung des Gewebes an der Oberfläche des gummielastischen Körpers ist einfach und billig auch
in Massenfertigung realisierbar. Da das Gewebe gleichmäßig in der Oberfläche des gummielastischen Körpers
eingebettet ist, entstehen im übrigen praktisch keine Kerbspannungen in diesem.
Aus einer weiteren Vorveröffentlichung, der DE-PS 2 52o 947, ist es zwar grundsätzlich bekannt, bei
einem elastischen Gelenk, welches im wesentlichen einen Aufbau von der zur Rede stehenden Gattung besitzt,
im Gummi in Axial richtung verlaufende metallische Ringeinlagen anzubringen, welche zur Vermeidung
einer plastischen Verformung beim axialen Verspannen des Gummis nicht über dessen gesamte axiale
Erstreckung verlaufen und axial und radial gegeneinander versetzt sind. 'Durch diese bekannte Konstruktion,
welche keinesfalls die Vorteile der vorliegenden Erfindung erbringt, soll im übrigen außer zwischen
dem Gummikörper und dem Außenteil auch zwischen dem Gummikörper und dem Innenteil eine Reibungshaftung
erzielt werden. Zum anderen ist dieses bekannte elastische Gelenk konstruktiv besonders aufwendig
und damit für eine Massenfertigung schlecht brauchbar, zumal die metallischen Ringeinlagen auch noch
besonders gegen axiales Herausziehen gesichert werden
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müssen.
Somit konnte diese Literaturstelle nichts zur vorliegenden Erfindung beitragen.
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Gleiches gilt auch für das weitere aus der DE-PS 1 955 3o8 bekannte elastische Gelenk. Aus dieser
Literaturstelle ist es zwar grundsätzlich bekannt,
am äußeren Umfang des gummi el as ti sehen Körpers eine
elastisch oder plastisch verformbare dünne Blechhülse mit gleichmäßig verteilten Löchern vorzusehen,
wonach ein Außenteil um die Blechhülse angebracht wird. Dieses bekannte elastische Gelenk
unterscheidet sich jedoch grundsätzlich vom Oberbegriff,
des erfindungsgemäßen Gelenks, zumal das bekannte Gelenk nicht durch axiales Verspannen des
Gummi körpers, sondern durch ein allseitiges radiales Zusammendrücken in den Fertigzustand gebracht wird.
Hierzu sind im Gummi V-förmige Aussparungen mit auf den Innenteil gerichteter Spitze vorgesehen, welche
im übrigen starke Kerbspannungen ergeben. Außerdem ist, wie bereits einleitend angedeutet, ein derartiges
radial zusammenzudrückendes elastisches Gelenk grundsätzlich aufwendiger in der Herstellung
und somit schlechter für eine Massenfertigung geeignet. Ein weiteres Unterschiedsmerkmal zur Erfindung
liegt auch darin, daß bei diesem bekannten Gelenk zusätzliche gelochte Blechzwischenhülsen im
Gummi eingelagert sind.
Vorteilhafterweise beträgt bei einem erfindungsgemäßen
elastischen Gelenk mit einem Metalldrahtgewebe die Weite der Maschen mindestens 1 mm.
Dabei beträgt die Drahtdicke mit Vorteil mindestens o,2 mm, vorzugsweise o,5 mm.
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Eine besonders zweckmäßige Konstruktion ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal die an
den Stirnflächen des gummielastischen Körpers anliegenden
zusammenspannbaren ringförmigen Teile im Bereich der benachbarten Stirnseiten des Gewebes angeordnet
sind. Damit ist sichergestellt, daß das Gewebe
zusammen mit dem gummielastischen Körper gleichmäßig axial zusammengedrückt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 im Axialschnitt ein elastisches Drehgelenk oder eine Kupplung mit fortgelassenem Außenteil vor
dem axialen Verspannen des gummielastischen Körpers nebst des in dessen Umfangsflache eingebetteten Metal
Idrahtgewebes ,
Figur 2 das elastische Drehgelenk nach Figur 1, jedoch mit montiertem Außenteil und nach dem axialen Verspannen
des gummielastischen Körpers in diesem, und
Figur 3 im Axialschnitt ein elastisches Kugelgelenk nach der Erfindung, wobei die Darstellung der oberen
Gelenkhälfte dem Zustand nach Figur 1 und die Darstellung der unteren Gelenkhälfte dem Zustand nach
Figur 2 grundsätzlich entspricht.
Das elastische Drehgelenk nach den Figuren 1 und 2 weist einen als zylindrische Büchse ausgebildeten
metallischen Innenteil 1 auf, mit welchem durch Vulkanisation ein gummielastischer Körper 2 festhaftend
verbunden ist.
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Der gummielastische Körper 2 ist von einem zylinderbüchsenförmigen
metallischen Außenteil umgeben und mit diesem durch axiales Zusammenspannen zweier an
den Stirnflächen des gummielastischen Körpers 2 anliegender
ringförmiger metallischer Teile 4 lediglich durch Reibungshaftung verbunden.
Erfindungsgemäß ist zur merklichen Verbesserung der
Reibungshaftung und Erhöhung der Dauerhaltbarkeit
in der äußeren Umfangsf1äche des gummielastischen
Körpers 2 vorzugsweise ein Metal 1 drahtgewebe.5 mit
zur Zylinderachse Z im wesentlichen diagonal verlaufenden
Maschen eingebettet, wobei das Metalldrahtgewebe 5 gemeinsam mit dem gummielas.tischen Körper 2
axial zusammenspannbar ist.
Zur Optimierung der Vorteile der Erfindung erstreckt
sich das Metall drahtgewebe 5 über die gesamte Umfangsfläche des gummielastischon Körpers 2.
Bei einem mit besonderem Erfolg in der Praxis erprobten Ausführungsbeispiel betrug die Maschenweite
2 mm bei einer Drahtdicke von o,5 mm. Es sind jedoch grundsätzlich auch andere Werte für die Maschenweite
(beispielsweise 1 bis 5 mm) und d.ie Drahtdicke (beispielsweise o,2 bis 1 mm) möglich.
Zweckmäßigerweise sind die an den Stirnflächen des gummielastischen Körpers 2 anliegenden zusammenspannbaren
ringförmigen Teile 4 im Bereich der benachbarten Stirnseiten des Metalldrahtgewebes 5 angeordnet
Insbesondere fluchtet der Außendurchmesser der ringförmigen Teile 4 mit dem Außendurchmesser des gummielastischen
Körpers 2. Im übrigen sind die ringförmigen Teile 4 durch Vulkanisation mit dem gummi-
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~ 40 ~
elastischen Körper verbunden.
elastischen Körper verbunden.
Zur Sicherung gegen ein Wiederherausrutschen des axial zusammengespannten gummiel astischen Körpers
nebst ringförmigen Teilen 4 ist im Außenteil 3 ein
Springring 6 angeordnet.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von der in Figur 1 und 2 dargestellten Aus-.
führung lediglich dadurch, daß die Erfindung hier bei einem elastischen. Kugelgelenk realisiert ist.
Demnach ist der Innenteil 1' als Kugelzapfen ausgebildet, während der Außenteil 3» die Form eines
Gelenkauges hat. Im übrigen entsprechen bezüglich der vorliegenden Erfindung Aufbau und Funktionsweise
dieses elastischen Kugelgelenks der Ausführung nach den Figuren 1 und 2.
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Claims (1)
- PatentansprlicheΓ χMJ Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen, mit einem metallischen Innteil, wie einer Gelenkkugel oder einer zylindrischen Büchse, einem mit diesem festhaftend verbundenen gummielastischen Körper, welcher von einem im wesentlichen zylindrischen metallischen Außenteil, wie einer zylindrischen Büchse oder einem Gelenkauge, umgeben und mit diesem durch axiales Zusammenspannen zweier an den Stirnflächen des gummielastischen Körpers anliegender ringförmiger metallischer Teile lediglich durch Reibungshaftung verbunden ist, wobei an der äußeren Umfangsflache des gummielastischen Körpers konstruktive Maßnahmen zur Erhöhung der Reibungshaftung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,daß in der äußeren Umfangsf1äche des gummielastischen Körpers (2, 2') ein Gewebe (5, 5') aus einem festen Werkstoff, vorzugsweise Metalldraht, mit zur Zylinderachse (Z, Z') im wesentlichen diagonal verlaufenden Maschen eingebettet ist, wobei das Gewebe (5, 5*) gemeinsam mit dem. gummielastischen Körper (2, 2') axial zusammenspannbar ist.2, Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen nachAnspruch 1,
' dadurch gekennzeichnet,daß sich das Gewebe (5, 5') über die gesamte Umfangsfläche des gummielastischen Körpers (2, 2') erstreckt.130033/0 1713. Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Metall drahtgewebe,dadurch gekennzeichnet,
daß die Weite der Maschen mindestens 1 mm beträgt.4. Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,daß: die Drahtdicke o,2 bis 1 mm, vorzugsweise ο ,5 . mm, beträgt.5. Elastisches Gelenk, Kupplung oder dergleichen nach . einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß die an den Stirnflächen des gummielastischen Körpers (2, 2') anliegenden zusänimenspannbaren ringförmigen Teile (4, 4') im Bereich der benachbarten Stirnseiten des Gewebes (5, 5') angeordnet sind.130033/0171
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