DE3440105A1 - Vorrichtung aus zwei zu einer hin- und hergehenden verschiebebewegung veranlassten organen und ihre verwendung bei einem tripode-verschiebegelenk - Google Patents
Vorrichtung aus zwei zu einer hin- und hergehenden verschiebebewegung veranlassten organen und ihre verwendung bei einem tripode-verschiebegelenkInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung "betrifft Vorrichtungen, "bei
denen zwei Organe mit mehreren zwischen ihnen angeordneten, durch einen Käfig gehaltenen Kollkörpern zu einer hin- und
hergehenden Verschiebebewegung veranlaßt werden. Die Rollkörper können !Tadeln sein, wobei dann die Baugruppe aus den
Nadeln und ihrem Käfig als "Nadelplättchen" bezeichnet wird.
Solche Nadelplättchen ermöglichen eine vorteilhafte Ausschaltung von Reibung und "Verschleiß und können spielfrei
arbeiten. Sie sind praktisch unerläßlich, wenn es darum geht, stärkere Lasten auf sich ständig schnell hin und her
bewegende Teile zu übertragen, wie dies beispielsweise bei den unter Beugungswinkel arbeitenden Tripode-Verschiebegelenken
der Pail ist.
Bei diesen Vorrichtungen stellt sich bei variabler Amplitude der hin- und hergehenden Bewegungen das Probler,
der Zentrierung der Nadelreihe, die sich theoretisch ur_ die Hälfte der RelatiwerSchiebung der beiden Organe te:-:e^z.
Dieses Problem ergibt sich daraus, daß sich das Eadelpakei
mit den durch ihren Käfig aneinanderliegend gehaltenen liaäeL;
im Betrieb fortschreitend in der einen oder anderen Rieh tür. solange
dezentriert oder verschiebt, bis der Verschiebe-.ven
durch einen mechanischen Anschlag begrenzt wird. In diesen:
Augenblick kommt es zu einem Stoß und einer Gleitung unter Last, was natürlich nachteilig ist und der angestrebten Sielsetzung
zuwiderläuft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Schaffung einer elastischen Rückholvorrichtung, die zuverlässig
arbeitet, leicht einzubauen ist, einen sehr geringen Platzbedarf hat und sich sehr kostengünstig herstellen läSt.
Darüber hinaus soll insbesondere bei der Verwendung in einem Gleichlauf-Verschiebegelenk diese elastische Rückholvorrichtung
die sehr freie Verschiebbarkeit und das neutrale Verhalten
des Gelenks nicht beeinträchtigen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung aus zwei
zu einer hin und her gehenden Verschiebebex^egung veranlaßt en
Organen, zwischen denen mehrere durch einen Käfig gehaltene Rollkörper angeordnet sind. Diese Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Feder zur Eückholung des Käfigs zu einem der besagten Organe aufweist und die
Feder aus mindestens einer um das "besagte Organ gelegten Windung eines elastischen Metalldrahts mit zwei "beiderseits
des Organs mit dem Käfig verbundenen Drahtenden gebildet ist.
Hinzu können weitere Merkmale kommen:
Die Feder wird in ihrer Mittelebene parallel zur Ebene der bzw. jeder Windung auf Biegung und Druck beansprucht.
Die Feder ist eine Schraubenfeder mit aneinanderliegenden
Windungen, deren Enden aufgebogen sind, um an dem Käfig eingehängt werden zu können.
Die Feder wird an zwei mit dem Käfig fest verbundenen Zapfen eingehängt, die auch als Anschläge zur Begrenzung
der Relativbewegung zwischen dem Käfig und dem besagten Organ dienen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die lediglich als Beispiele
gelten sollen, näher beschrieben.
Figur 1 zeigt einen Teilquerschnitt eines Tripode-Gelenks
mit einer erfindungsgemäßen Rückho!vorrichtung.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Figur 1.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Figur 2.
Figur 4 zeigt eine Ansicht einer als Variante anzusehenden Baugruppe.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 5-5
der Figur 4; und
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht der gesamten Baugruppe aus Käfig und Rückholfeder in der Ausführungsform von Fig. 4
und 5·
Bei den nachfolgend beschriebenen Beispielen wird davon ausgegangen, daß die Erfindung bei einem Tripode-Gleichlauf-Verschiebe
gelenk "benutzt wird, das z.B. zwischen einer (nicht dargestellten) Motorwelle und einer Antriebswelle 1
eingebaut vjerden kann. Das Gelenk enthält eine mit der
Antriebswelle fest verbundene Tripode 2 mit drei kugelförmigen Zapfen 3» die um die Achse der Antriebswelle gleichmäßig
verteilt sind. Der andere Teil des Gelenks besteht aus einer mit der Motorwelle fest verbundenen Glocke 4, die ebene
Rollbahnen aufxveist, wobei federn Zapfen zwei parallele Rollbahnen
zugeordnet sind. Aus Vereinfachungsgründen wurde in der Zeichnung nur ein einziger Zapfen 3 und eine einzige
Rollbahn 5 der Glocke dargestellt.
Zwischen jedem Zapfen 3 und einer dazugehörigen Rollbahn
befindet sich ein Gleitstück bzw. eine Lagerschale 6, die auf der einen Seite eine sphärisch konkave Stützfleche ?.
auf der die angrenzende konvexe Fläche des Zapfens gleitet, und auf der anderen Seite eine ebene oder nahezu ebene, zur
Rollbahn 5 parallele Fläche 8 aufweist. Diese Lagerschale besitzt darüber hinaus einen nahezu zylindrisch ausgebildeten
Schaft 6a.
Zwischen den beiden gegenüberliegenden Flächen des Gleitstücks und der Rollbahn befindet sich eine Reihe von
Nadeln 9, die durch einen Käfig oder ein Plättchen 10 gehalten werden. Dieses insgesamt rechteckig ausgebildete Plättchen
besitzt eine zentrale Durchbrechung 11, in der die Nadeln angeordnet sind und die durch zwei längs der beiden
großen Rechteckseiten verlaufende umgebogene Ränder 12a, in denen die Enden 9a der Nadeln aufgenommen sind (Fig. 1),
und zwei längs der kleinen Rechteckseiten verlaufende umgebogene Ränder 12b (Fig. 2) begrenzt ist. Außerdem weist
das Plättchen an seinen beiden Enden zwei Haken 13 auf,
die ungefähr senkrecht zur Fläche dieses Plättchens stehen und der Lagerschale und der Tripode zugewandt sind. An diesen
Haken sind die Enden einer Rückholfeder 14 befestigt, die als Schraubenfeder mit aneinanderliegenden Windungen aus
einem elastischen Metalldraht ausgebildet ist. Eei der Ausführungsform von Fig. 1 bis 3 besitzt diese Feder eine einzige
Windung 14a, die den Schaft 6a der Lagerschale 6 umschließt und auf beiden Seiten dieser Lagerschale durch
zwei Schenkel 14b verlängert ist, deren Enden 14c an den Haken 13 angehängt sind.
Betrachtet man Fig. 3, so erkennt man, daß diese Rückhol
vorrichtung folgendermaßen arbeitet: Verschiebt sich der Mittelpunkt 0 des Gleitstücks zum Befestigungspunkt A, so
drückt es in C auf die Windung der Feder. Der zwischen C und B befindliche Bogen der Feder, der sich über ca. 180°
erstreckt, öffnet sich dabei elastisch und übt in C eine nach B gerichtete Kraft aus. Der zwischen C und A befindliche
Bogen der Feder, der sich über ca. 360 erstreckt, schließt sich elastisch und übt dabei in G eine ebenfalls
nach B gerichtete Kraft aus. Die vereinigte Wirkung der gesamten Feder führt also dazu, das Plättchen und die Nadelreihe
ständig gegenüber dem Gleitstück neu zu zentrieren.
Diese Rückholvorrichtung ist sehr einfach und hat einen sehr geringen Platzbedarf. Ihr Einbau bietet keiner-
lei Schwierigkeiten. Das Gegenteil ist der Fall, da ein zweiter, aber wichtiger Vorteil dieser Vorrichtung darin
"besteht, daß sie den Zusammenhalt der Baugruppe aus dem
Gleitstück und dem die Nadeln tragenden Plättchen gewährleistet. Hierdurch wird die Montage erleichtert, da Untergruppen
aus Plättchen, Nadeln, Gleitstück und Rückholfeder gebildet werden können.
Bemerkenswert ist auch, daß in der Endlage des Gleitstücks die Basis 13a der Haken 13 die Funktion eines
Sicherheitsanschlages erfüllt, um bei zufälligen extremen Ausschlägen des Verschiebegelenks ein Ausklinken des Gleitstücks
zu verhindern.
Bei der Ausführungsform von Fig. 4 bis 6 sind die
Elemente, die denen der Fig. 1 bis 3 entsprechen, mit den
gleichen, jeweils um 100 erhöhten Bezugszahlen bezeichnet. Die Feder 114 v/eist zwei Windungen auf, die sehr schematisch
dargestellt wurden, da der Abstand zwischen diesen beiden Windungen in Wirklichkeit viel geringer ist als dies aus
der Zeichnung zu entnehmen ist. Die Enden 114c dieser Feder sind in eine Einrichtung eingehakt, die aus einem mittleren
Haken 113, der - wie in dem vorigen Beispiel - ebenfalls als Endanschlag für das Gleitstück dient, sowie aus seitlichen,
beiderseits dieses Hakens angeordneten Klauen 115,116
besteht. In einer dieser Klauen 115 ist das benachbarte
Ende der Feder eingehakt, während die andere Elaue 116 die Feder überlappt und dazu dient, die Feder in ihrer Ebene
zu halten.
Diese Vorrichtung mit zwei Windungen ermöglicht eine Verstärkung des Drahtdurchmessers bei gleichzeitiger Verringerung
der Beanspruchung auf einen Wert, der mit den mechanischen Eigenschaften des Drahtes bei der gewünschten
elastischen Rückholkraft zu vereinbaren ist.
Man kann natürlich auch eine größere Anzahl von Windungen
als die hier dargestellte verwenden.
Darüber hinaus kann man auch an die Verwendung eines Drahtes mit halbflachem Querschnitt denken, ohne dadurch
den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Antriebswelle 115 Klauen
2 Tripode 116 Klauen
3 Zapfen
4 Glocke
5 Rollbahn
6 Gleitstück
6a Schaft des Gleitstücks
7 Stützfläche
8 Fläche
9 Rollkörper, Nadeln 9a Enden der Nadeln
10 Plättchen, Käfig
11 Durchbr e chung
12a Ränder der Durchbrechung 12b Ränder der Durchbrechung
13 Haken
13a Basis der Haken
14 Rückholfeder 14a Windung 14b Schenkel 14c Enden der Feder
105 Rollbahn
106 Gleitstück
109 Nadeln
110 Käfig
111 Durchbrechung
112a Ränder der Durchbrechung 112b Ränder der Durchbrechung
113 Haken
114 Feder 114a Windung 114b Schenkel 114c Enden der Feder
Claims (4)
1. Vorrichtung mit z\«;ei zu einer hin- und hergehenden
gegenseitigen Verschiebebewegung veranlaßten Organen (4-,6), zwischen denen mehrere durch einen Käfig (1O;11O) gehaltene
Rollkörper (9;1O9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens eine Feder (14;114) zur Rückholung des Käfigs (10;110) zu einem (6;106) der Organe aufweist und
die Feder aus mindestens einer um das Organ (6;106) gelegten Windung (I4a,114a) eines elastischen Metalldrahts mit zwei
Schenkeln (14b; 114b) besteht, deren Enden beiderseits des Organs mit dem Käfig verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14;114) in ihrer Mittelebene, parallel zur
Ebene der bzw. jeder Windung auf Biegung und Druck beansprucht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Schraubenfeder mit aneinanderliegenden
Windungen ist, deren Enden (I4c;114c) zur Einhängung an dem
Käfig aufgebogen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Feder an zwei mit dem Käfig (1O;11O) fest verbundenen
Haken (13;113) eingehängt ist, die auch als die relative Verschiebungsbewegung zwischen dem Käfig und dem Organ begrenzende
Anschläge dienen.
3- Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4 bei einem Tripode-Gleichlauf-Verschiebegelenk mit einer Tripode (2), die drei kugelförmige, radiale, um 120°
zueinander versetzte Zapfen (3) besitzt, und einer Glocke (4) mit drei ebenen Rollbahnpaaren (5), auf denen die entsprechenden
Zapfen mit Zwischenschaltung von nahezu plankonkav
ausgebildeten Gleitstücken (6) geführt sind, wobei die Rollkörper (9) und ihr Käfig (10) zwischen jedem Gleitstück
und der angrenzenden Rollbahn angeordnet sind und die Rückholfeder (14) zwischen jedem Käfig und dem Gleitstück wirksam
ist.
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