DE7035955U

DE7035955U - Gelenkarmkonstruktion zur uebertragung von drehmomenten.

Info

Publication number: DE7035955U
Application number: DE7035955U
Authority: DE
Original assignee: Jarva Inc
Current assignee: Atlas Copco Jarva Inc
Priority date: 1969-10-07
Filing date: 1970-09-29
Publication date: 1971-12-02
Also published as: DE2047761A1; US3584918A; JPS4842412B1

Description

Anmelderin: Jarva, Inc. 29125 Hall Street, Solon, Ohio 44139 USA.

Gelen*carmkonstruktion zur Übertragung von Drehmomenten

Die Erfindung betrifft eine Gelenkkonstruktion zur übertragung von Drehmomenten.

Die Erfindung betrifft eine Gelenkkonstruktion zur übertragung von Drehmomenten, die beispielsweise an Bohrmaschinen oder Bohrgeräten in der Gesteins- oder Tiefbohrtechnik Verwendung finden.

Derartige C.elenkkonstruktionen enthalten gewöhnlich zwei gelenkig verbundene Arme zur Übertragung eines Drehmoments zwischen Körpern, deren Abstand veränderlich sein soll. Derartige Gelenkko&struktionen sind z.B. aus der US-PS 3 383 138 bekannt, welche eine Bohrmaschine für den Tunnelbau betrifft. Diese Bohrmaschine hat einen Stützrahmen, der in einer Bohrung verankert wird, während ein beweglicher Rahmen durch eine Gelenkkonstruktion von dem Stützrahmen getragen wird. Der bewegliche Rahmen ist in axialer

Richtung relativ zu dem Stützrahmen beweglich und die Gelenkarme tragen den beweglichen Rahmen und übertragen ein Drehmoment von dem beweglichen Rahmen auf den wraxikerten StUtS=- rahmen, um einerseits eine Drehbewegung des beweglichen Rahmens zu verhindern und andererseits eine axiale Bewegung des beweglichen Rahmens zu ermöglichen. Jede Gelenkarmeinheit hat zwei Y-förmige Arme, deren zentrale Verzweigungen an einer zentralen Gelenkstelle aneinander angelenkt sind. Dia verbleibenden beiden Verzweigungen eines der das Drehmoment übertragenden Arme bilden •in Joch und sind an Flansche an dem Stützrahmen oder an dem Körper angelenkt, auf welchen das Drehmoment übertragen wird, und zwar an getrennten und ausgerichteten Gelenkstellen. Die verbleibenden beiden Verzweigungen des anderen ein Drehmoment übertragenden Arms bilden ebenfalls ein Joch und sind in entsprechender Weise an Flanschen des beweglichen Rahmens oder des das Drehmoment übertragenden Körpers an getrennten und ausgerichteten Gelenkstellen angelenkt.

Well eine relative axiale Bewegung zwischen diesen beiden Körpern möglich ist, wenn das Drehmoment über die Gelenkarmeinheiten übertragen wird, muß ein Drucklager an der zentralen Gelenkstelle und an jedem Körpergelenk vorgesehen werden. Da das übertragene Drehmoment auf den übertragenden Arm entweder im Uhrzeigersinne oder im entgegengesetzten Uhrzeigersinne wirken kann, müssen Drucklagerflächer vorgesehen »ein, welche die ausgeübten Belastungen in beiden Richtungen aufnehmen können. Zu diesem Zweck ist die zentrale Gelenkstelle mit einem Drucklager versehen, welches einen Auflagedruck in beiden Richtungen aufnehmen und übertragen kann. Ein Körpergeleiik jedes Arms ist mit einem Drucklager versehen, welches ein Drelimoment in der einen Sichtung aufnimmt und überträgt, während das andere Körpergelenk jedes Arms mit einem Drucklager versehen int, welches ein Drehmoment in der anderen Richtung aufnimmt und überträgt.

Wenn das Drehmoment, das von dem einen auf den anderen Körper übertragen wird, in der einen Richtung wirkt, wird die Übertragene Belastung durch das Drucklager an der zentralen Gelenkstelle und von den Körpergelenken aufgenommen, welche dazu vorgesehen sind, die in dieser Richtung auftretende Belastung aufzunehmen und zu übertragen. Das in dieser einen Richtung wirkende Drehmoment kann eine so große Spannung in jedem Arm bewirken, daß jeder Arm beträchtlich deformiert wird. Diese Spannung kann die Drucklagerflächen trenne*, welche die Belastung in der entgegengesetzten Richtung an der zentralen Gelenkstelle und an den Körpergelenken aufnehmen sollen. Wenn das übertragene Drehmoment plötzlich abfällt, wird die Spannung plötzlich beseitigt, so daß die getrennten Drucklagerflächen an der zentralen Gelenkstelle und an den Körpergelenken, welche aur Aufnahme der Belastung in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen sinu, gegeneinander praller».

Da das übertragene Drehmoment ansteigen kann und dann plötzlich abfallen kann, wenn der Bohrkopf auf unterschiedliche Materialien trifft, kann dieses Trennen und Aufeinanderprallen der Lagerflächen verhältnismäßig häufig auftreten. Dadurch wird die Standzeit der Lagerflachen verringert, so daß eine frühzeitige Auswechslung erforderlich ist, wodurch sich verhältnisnäSJig hohe Wartungskosten für die Maschine ergeben.

Ee ist deshalb Aufgabe der Erfindung, diese Schwierigkelten und Nachteile bei bekannten Gelenkanneinheiten zur übertragung von Drehmomenten zu vermeiden, indem die Gelenkannkonstruktion derart ausgebildet wird, daß Ausbiegungen entgegengewirkt wird, um eine Trennung der Drucklagerflächen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder ein Drehmoment übertragender Arm mit einem U-förmigen Jochglied versehen ist, das gegenüberliegende Endteile aufweist, die an dem das Drehmoment übertragenden Körper oder an dem das Drehmoment aufnehmenden Körper an Körpergelenkstellen angelenkt sind. Jede dieser Körpergelenkstellen ist mit einem Drucklager

versehen, welches eine Belastung in einer Richtung aufnimmt, so daß die Drucklager an den beiden Endteilen zusammen arbeiten, um für das Joch ein Drucklager zur Übertragung von Belastungen sowohl im Uhrzeigersinne als auch im entyeuenyesetiten Uhrzeigersinne zu bilden. Zwischen diesen beiden gegenüberliegenden Endteilen jedes U-förmigen Jochglieds ist ein zentraler Jochteil vorgesehen. Dieser zentrale Jochteil jedes ein Drehmoment übertragenden Arms ist mit einem Ansatzteil versehen, der gelenkig mit dem entsprechend ausgebildeten Ansatzteil des damit zusammenarbeitenden Arms verbunden werden kann.

Um eine Trennung der Endteile des Jochglieds und damit eine Trennung der Lagerflächen zu verhindern, wenn der Arm ein Drehmoment überträgt, wird erfindungsgemäß ein im wesentlichen ü-förmiges Verstärkungsglied vorgesehen. Dieses Veretärkungsglied ist im wesentlichen ein flaches Glied, welches in einer Ebene angeordnet ist, die praktisch co-planar mit derjenigen des U-förmigen Jochglieds verläuft. Deshalb ist das Verstärkungsglied derart angeordnet ist, daß sein größtes Widerstandsmoment einer Deformation des Jochglieds entgegen wirkt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, ist das Verstärkungsglied beträchtlich breiter in der Nähe des zentralen Teils des Jochglieds als in der Nähe der Endteile des Jochglieds, um den maximalen Widerstand gegenüber Deformation des Jochglieds zu gewährleisten, wenn durch die Einheit ein Drehmoment übertragen wird.

Zn vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird eine vorspannende Einrichtung vorgesehen, um die Trennung der Lagerflächen an den Körpergelenkstellen noch weitergehend zu vermeiden. Gemäß diesem Merkmal der Erfindung verbindet ein Stabglied die Endteile des Jochglieds arbeitsmäßig miteinander. Dieser Stab ist vorgespannt, um die Drucklagerflächen an jeder Körpergelenkstelle zusammenzudrücken, um eine Trennung davon zu verhindern, wenn der Arm einer Drehmomentbelastung in einer Richtung entgegengesetzt derjenigen ausgesetzt wird, in der die

f.]

Lagerflächen eine Belastung aufnehmen sollen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sr Erfindung wird dies durch eine derartige Anordnung des Jceriglieas erreicht; daß die Teile des Körpers, an denen das Jochg-ied angelenkt 1st, Innerhalb von dessen Endteilen liegen. In dieser Welse kann die verspannende Stange unter einer Spannung angeordnet werden, um die Endteile des Jochglieds gegeneinander und gegen die Teile des Körpers zu drücken, an dem diese angelenkt sind.

Xn vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können ferner sich selbst ausrichtende Kugelpfannen an jeder Gelenkstelle vorgesehen werden, um die Standzeit der Lagerflächen an den Körpergelenkstellen weiter zu erhöhen. Das Drucklager an jeder Gelenkstelle wird dann so ausgebildet, daß es zwischen dem Endteil des Jochs und einer Endfläche der Kugel arbeitet. In dieser Welse wird eine praktisch vollkommene Ausrichtung mit Oberfiachenkontakt zwischen den Kontaktflächen des Drucklagers gewährleistet, selbst wenn das Jochglied derartig deformiert wird, daß die Kontaktfläche des Endteils des Jochs nicht parallel zu dem Teil des Körpers verläuft, an welchem es angelenkt ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird ferner ein frühzeitiger Ausfall der Lagerflächen der zentralen Gelenkstelle verhindert, indem die Zusammenarbeitenden Ansätze derart angeordnet werden, daß die zentrale Gelenkstelle möglichst nahe dem Verstärkungsglied vorgesehen ist. Dadurch wird eine minimale Auslenkung der Ansätze gewährleistet, selbst wenn ein relativ großes Drehmoment übertragen wird. Es ist ferner zweckmäßig, einen der das Drehmoment übertragenden Arme mit zwei Gegenstück-Ansätzen SU versehen, die voneinander getrennt angeordnet sind, um den komplementären Ansatz des anderen Arms dazwischen aufzunehmen. Es ist ferner zweckmäßig, daß die zentrale Gelenkstelle mit einer sich selbst ausrichtenden Kugelpfanne und mit einem Drucklager versehen ist, die zwischen den Endflächen der Kugel und der angrenzenden Innenfläche der Gegenstück-Ansätze wirksam sind. In dieser Weise wird eine Trennung der Lagerflächen an der zentralen

Gelenkstelle selbst dann verladen, wenn die Arme aus ihrer j Lage mit genauer Ausrichtung relativ zueinander ausgelernt | werden. i

Das spezielle Ausführungsbeispiel der Erfindung oetriift eine Bohrmaschine, die einen Stützrahmen autelst, der mit einer Gelenkarmkonstruktion einen beweglichen £&hmen trägt.Jede Armeinheit hat zwei Arme, die an einer zentralen Gelenkstelle aneinander angelenkt sind. Jeder Arm hat ein U-förmiges Jochglied end die Endteile eines der Jochglieder sind an dem beweglichen Rahmen an Körpergelenkstellen angelenkt, während die Endteile des anderen an dem Stützglied an Körpergelenkstellen angelenkt sind. Ein Verstärkungsglied und eine vorspannende Stange arbeiten zusammen, um eine Trennung der Endteile $edes aochglieds zu verhindern, um eine Trennung und einen Zusammenprall der Berührungsflächen des Drucklagers bei größeren Belastungen zu vermeiden. Sich selbst ausrichtende Kugelpfannen sind an jeder Körpergelenkstelle und an der zentralen Gelenkstelle vorgesehen, um eise möglichst vollkommene Ausrichtung der Drucklagerflächen su gewährleisten, selbst wenn die Einheit durch starke Stoßbelastungen ausgelenkt wird.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- .

beispiels soll die Erfindung näher erläutert werdent Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Bohrmaschine mit einer Gelenkarmkonstruktion;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Gelenkarmeinheit gemäß der Erfindung für eine Bohrmaschine entsprechend Fi^. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Gelenkarmeinheit in Fig. 2; Flg. 4 eine Seitenansicht der Gelenkarmeiaheit in Fig. 2;

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 5-5 JLn Fig« 4₇

Fig. 6 einen vergrößerten Teilsainitt durch die zentrale '- abstelle entlang der Linie 6-6 in Fig. 4; und

Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht eines typischen Endtails der Gelenkanneinheit in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Bohrmaschine Io bekannter Art (US-PS 3 383 138), deren Stützrahmen 11 in einem Bohrloch 12 durch vier unabhängig hydraulisch betätigte Stützanns 13 (von denen nur zwei in Fig. 1 ersichtlich sind) in zwei axial getrennten Bereichen 17 und 18 verankert ist. Ein langgestreckter beweglicher Rahmen 15 wird von dem Stützrahmen 11 durch einen hinteren und einen vorderen Satz von Gelenkarmeinheiten getragen. Beide Sätze haben vier in Uufangerichtung getrennt angeordnete Gelenkarmeinheiten 16 (von denen nicht alle in Fig. 1 ersichtlich sind), welche zur Anordnung und zur Halterung des beweglichen Rahmens 15 relativ zu dem Stützrahmen 11 zusammenarbeiten «und zur übertragung muä von Drehmoment zwischen dem beweglichen Rahmen und dem Stützrahmen dienen.

Ein drehbarer Bohrkopf 19 ist an dem vorderen Ende des beweglichen Rahmens 15 angeordnet und wird durch eine länglifhe Welle angetrieben, welche sich von dem Bohrkopf 19 in axialer Richtung durch den beweglichen Rahmen zu einem Antriebsmotor erstreckt. Wenn der Bohrkopf 19 durch den Antriebsmotor 2o gedreht wird, ergeben Zylinder 21 (von denen nur einer in Fig. ersichtlich ist), welche den Stützrahmen mit dem beweglichen Rahmen verbinden, den erforderlichen Druck um den beweglichen Rahmen 15 mit dem Bohrkopf 19 nach vorne relativ zu dem Stützrahmen 15 vorzuschieben, welcher in dem Bohrloch durch den Stützarm 13 umgeben ist. Wenn der bewegliche Rahmen 15 von der in Fig. 1 dargestellten hinteren Lage vollständig in eine vordere Lage relativ zu dem Stützrahmen 11 vorgeschoben ist, wobei die vorderen Gelenkarmeinheiten geöffnet und die hinteren Gelenkarmeinheiten geschlossen sind, werden zusätzliche Stützrahmen 22 abgesenkt, um den hinteren Teil de3 beweglichen Rahmens 1!

abzustützen, während die Stützarme 13 eirjekogen werden und die Zylinder 21 den Stützrahmen 11 in dein Bohrloch 12 VOrvorzubereiten.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird das Reaktions-Drehmoment des auf den Bohrkopf 19 ausgeübten antreibenden Drehmoments entlang der Antriebswelle auf den Motor 2o übertragen und wird deshalb in erster Linie durch den hinteren Satz von Gelenkamaeinheiten aufgenommen. Der vordere Satz von Gelenk- «smginheiten dient in erster Linie dazu, den Bohrkopf 19 abzustützen und Stoßbelastungen aufzunehmen, die sich durch Ungleichmäßigkeiten beim Bohren ergeben. Daraus ist ersichtlich, daß der Stützrahmen 11 als ein ein Drehmoment aufnehmender Körper angesehen werden kann, der bewegliche Rahmen 15 als ein ein Drehmoment übertragender Körper, während die Gelenkanneinheiten 16 dazu dienen. Drehmoment vor. dem ein Drehmoment übertragendem Körper auf den das Drehmoment aufnehmenden Körper übertragen.

Wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich ist, hat jede Gelenkarmeinheit 16 einen Arm 25 und einen als Gegenstück ausgebildeten Ann 26, die an einer zentralen Gelenkstelle aneinander angelenkt sind. Der Arm 25 und der Arm 26 si d an Anschweißflanschen 28 bzw. 29 an Korpergelenkstellen angelenkt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die dem Arm 25 zugeordneten Anschweißflansche 28 an dem beweglichen Rahmen 15 angeschweißt, während die Anschweißflansche 29, welche dem als Gegenstück ausgebildeten Arm 26 zugeordnet sind, an dem Stützrahmen 11 angeschweißt sind, so daß der Arm 25 als ein Drehmoment übertragender Arm und der Arm 26 als ein Drehmoment aufnehzaeSyirm angesehen werden kann. Im Gegensatz zu dieser bevorzugten Anordnung könnte der Arm 26 an dem beweglichen Rahmen 15 und der Arm 25 an dem Stützrahmen 11 angelenkt sein, da jeder Arm ein Dreoment aufnehmen und übertragen kann, und zvar in jeder Richtung gleich gut, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll.

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Die allgemeine Konstruktion und Anordnung jeder Gelenkanneinheit 16 ist am besten aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich. Der Arm 25 hat ein im allgemeinen ü-förmiges Jochglied 36 mit gegenüberliegenden Endteilen Π und 38, zwischen denen sich ein. zentraler Teil 39 erstreckt. Die Endteile 38 und 37 sind an den Anschweißflanschen 28 an Körpergelenkstellen angelenkt. Ein Drucklager 41 ist zwischen den Endteilen 37 und dem zugeordneten Anschweißflansch vorgesehen, um Belastungen von dem Anschweißflansch 28 des beweglichen Körpers 15 in einer Richtung aufzunehmen und zu übertragen, die durch den Pfeil 42 gekennzeichnet ist. In entsprechender Weise ist ein Drucklager 43 «wischen dem Endteil 38 und dessen zugeordnetem Anschweißflansch vorgesehen, um Drehmomentbelastungen von dem Anschweißflansch des beweglichen Körpers 15 in der Richtung aufzunehmen und zu übertragen, die durch den Pfeil 44 gekennzeichnet ist. Das Jochglied 36 ist vötÄugsweiöe aus heißgewslstern Stahl heiSvsrfcrmt und bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß dessen größtes Widerstandsmoment senkrecht zu dessen Schwenkachse und senkrecht zu der Ebene der U-förmigen Ausbildung liegt, um einen Widerstand gegen darauf ausgeübte verdrillende Momente xu leisten.

Die Konstruktion und Anordnung des Arms 26 ist ähnlich derjenigen des Arms 25. Der Arm 26 hat ein Jochglied 46 mit gegenüberliegenden Endteilen 47 und 48, zwischen denen sich ein zentraler Teil 49 erstreckt. Ein Drucklager 51 ist zwischen dem Endteil 47 und dem zugeordneten Anschweißflansch 29 des Stützrahmens 11 vorgesehen, um Drehmoiaentbelastungen von dem Endteil sa dem Stützrahmen 11 in der durch den Pfeil 44 angedeuteten Sichtung zu übertragen. Ein Drucklager 53 ist zwischen dem Endteil 48 und dem zugeordneten Anschweißflansch 29 des Stützrahmen» 21 angeordnet um Drehmomentbelastungen von dem Endteil 48 in der durch den Pfeil 42 angedeuteten Richtung zu übertragen.

9a Drehmonentbelastungen in beiden Richtungen von dem Arm su dem Arm 26 an der zentralen Gelenkstelle 27 übertragen werden,

- Io -

let der Απα 25 mit einem einzigen vorspringedden ösenteil 58 versehen, welcher zwischen zwei vorspringenden osenteilen 59 und an dem Arm 26 aufgenommen wird. Ein Drucklager 61 1st zwischen den ösen 58 und 59 vorgesehen, um Drehmomentbelastungen von dem Arm 25 in der Richtung 42 zu übertragen, in entsprechender Welse 1st ein Drucklager 62 zwischen den ösen 58 und 6o vorgesehen, um Drehmomentbelastungen von dem Arm 25 auf den Arm 26 In der Richtung 44 zu übertragen. Die Konstruktion der Drucklager 41,43, 51,61 und 62 soll Im folgenden näher erläutert werden.

Wenn ohne die Merkmale der Erfindu-ng die durch den beweglichen Rahmen 15 In der Richtung 42 ausgeübte Drehmomentbelastung ausreichend wäjire, könnten die Arme 25 und 26 deformiert werden, so daß die Drucklager 43 und 51 von mindestens einer Ihrer Drucklagerflächen getrennt würden. Im Fall eines plötzlichen Anstiegs oder einer Richtungsumkehr der Druckbelastung würden diese getrennten Drucklagerflächeη aufeinander prallen« Da die Drehmomentbelastung ansteigen und dann plötzlich absinken kann, wenn der Bohrkppf der Maschine auf unterschiedliche Materialien trifft oder Stoßbelastungen ausgesetzt wird, kann dieses Trennen und Aufeinanderprallen der Lagerflächen verhältnismäßig häufig auftreten und die Standzeit der Drucklagerflächen beträchtlich verringern.

Uta diese Schwierigkeit zu vermelden, wird der Arm 25 -

erfindungsgemäß mit einem Verstärkungsglied 66 versehen und der Arm 26 mit einem Verstärkungsglied 67. Jedes Verstärkungsglied und 67 ist ein im wesentlichen ebenes und im allgemeinen U-förmiges Glied. Die Glieder 66 und 67 sind in einer Ebene angeordnet, die praktisch co-planar mit derjenigen ihrer zugeordneten ü-förmigen Jochglieder verläuft, so daß das größte Widerstandsmoment jedes Verstärkungsglieds einer Deformation des zugeordneten Jochglieds entgegenwirkt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Verstärkungsglieder 66 und 67 beträchtlich breiter in der Nähe des zentralen Teils i" rer zugeordneten Jochglieder als in der Nähe der Endteile dieser Jochglieder, um den maximalen Widerstand

gegen eine Deformation des Jochglieds weiter zu erhöhen, wenn Drehmomentbelastungen durch die Einheit übertragen werden. Die Verstärkungsglieder €6 und 67 sind vorzugsweise aus heißge- ^faisten Stahlplatte^ ausgestanzt:. Das Glied 56 ha*: ^wei Abschnitte 66a und 66b, die an dem Jochglied 36 und an jeder Seite des ösenteils 58 angeschweißt sind. Das Glied 67 besteht aus drei Stücken 67a, 67b und 67c, von denen zwei Stücke 67a und 67b an das Jochglied 46 und an die Außenseiten der ösenteile 59 und 6o angeschweißt sind, während das andere Stück 67c zwischen den ös enteil en 59 und 6o angeschweißt ist.

Um zusätzlich eine Trennung der Drucklagerflächen zu vermelden, die zur Aufnahme und übertragung von Druckbelastungen in der einen Richtung vorgesehen sind, wenn die Gelenkarmeinheit Drehinomentbelastungen in der anderen Richtung ausgesetzt wird, wird gemäß der Erfindung eine vorspannende Einrichtung vorgesehen, um die Lagerkontektflächen an jeder Körpergeienkstei&ä gegeneinander vorzuspannen. In dieser Weise können die Lagerkontaktflächen jeder Körpergelenkstelle nicht getrennt werden, falls die auf die Endteile der Arme in Richtung der Trennung wirkende Spannung nicht die Vorspannung Überschreitet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieses Merkmals der Erfindung ist der Arm 25 mit einem Stabglied 7o versehen, welcher die Endteile 37 und 38 arbeitsmäßig verbindet. Der Stab 7o ist vorgespannt, um die Lagerf lachen des Drucklagers 41 und 43 gegeneinander vorzuspannen, damit deren Trennung verhindert wird, wenn der Arm 25 einer Drehmomentbelastung in einer Richtung entgegengesetzt derjenigen ausgesetzt wird, welche die Lagerflächen aufnehmen soll. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß das Jochglied 36 so angeordnet wird, daß die Anschweißflansche 28 des beweglichen Rahmens 15 innerhalb der ßndteile 37 und 38 liegen. In dieser Weise wird der vorspannende Stab 7ο unter Spannung angeordnet, um die Endteile 37 und 38 gegeneinander und gegen die Anseiweißflansche 38 des Körpers 15 vorzuspannen, an welchem sie angelenkt sind. In entsprechender Weise ist der Arm 26 mit einem vorspannenden

Stab 71 versehen, der unter Spannung angeordnet 1st, um dessen Endteile 47 und 48 gegeneinander und gegen die Anschweißflansche des Stützrahmens 11 vorzuspannen, an welchem diese angelenkt sind. Die konstruktiven Einzelheiten der Anordnung der vorspannenden Stäbe 7o und 71 und der Körpeiyelenkäteilen sollen lsi folgenden noch näher erläutert werden.

Um weiterhin einerTrennung der Lagerflächen entgegen_zuwirken, wenn die Gelenkarmeinheit belastet wird, werden zweckmäßiger Weise sieb selbst ausrichtende Kugelsitze an jeder Körpergelenkstelle vorgesehen. Alle Körpergelenkstellen sind in gleicher Weise ausgebildet. Eine Körpergelenkstelle des Arms25 ist in Fig. 5 dargestellt. Der Anschweißflansch 28 ist mit einer abgestuften Bohrung 74 zur Aufnahme eines äußeren Rings 75 versehen- Der äußere Ring 75 sitzt mit einem Preßsitz in der abgestuften Bohrung 74 und liegt gegen die Schulter in der Bohrung an. Ein im wesentlichen ebener ringförmiger Haltering 76 hält den äußeren Ring 75 in seiner geeigneten Lage und wird durch Bolzen 77 gehaltert, die entlang dessen Umfang angeordnet sind. Der äußere Ring 75 ist in zwei halbkreisförmige Abschnitte (nicht dargestellt) unterteilt, so daß er einen Kugelsitz 78 aufnehmen kann. Der Kugelsitz 78 ist auf einem Gelenkzapfen 79 aufgepaßt, so daß eine relative Drehbewegung zwischen dem Kugelsitz 78 und dem Zapfen 79 auftritt. Der Gelenkzapfen 79 ist an einer Endplatte (Fig. 7) durch Bolzen 82 befestigt. Die Endplatte 81 ist an dem Endteil 38 des Arms 36 durch die Bolzen 83 befestigt, so daß der Gelenkzapfen 79 sich mit dem Arm 36 dreht. Der vorspannende Stab erstreckt sich durch den Gelenkzapfen 79 und ist an seinem Ende mit einem Gewinde versehen, auf das eine geteilte Verriegelungsmutter 85 aufgeschraubt werden kann. Die Verriegelungsmutter ist vorgesehen, um den Stab 7o zu spannen, um die Endteile 37 und des Anns 25 gegen die Anschweißflansche 28 des Körpers 15 vorzuspannen, damit die Lagerflächen an den Körpergelenkstellen gegeneinander in der beschriebenen Weise gedrückt werden, um Probleme hinsichtlich der Ausrichtung des Stabs 7o relativ zu der Platte 81 zu vermeiden, hat die Mutter 85 eine sphärische Auflageflä-

~ 13 -

«ae 84/ welche ein einem f;. arischen Sockel 8o an der Stirnfläche der Platte 81 angreift. Wenn die geeignete Vorspannung durch Anziehen der Mutter 85 erreicht ist, wird der Eolzen 86 angezogen um die unterteilte Mutter 85 in dieser Lage -*vi verankern.

Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist dieLagerbucase 43 angeordnet, um zwischen einer bearbeiteten Oberfläche 87 de·« Endteils 38 des Jochs und einer Endfläche des Kugelsitzes 78 wirksam zu sein. Da der Kugelsitz 78 sissktin Irgend einer Richtung in dem äußeren Ring 75 verdreht werden kann, gewährleistet dieses Merkmal der Erfindung eine praktisch vollkommene Berühruncjsausrichtung zwischen der Lagerbüchse 43 : und deren Lagerflächen, selbst wenn der Arn 25 derart ausgelenkt [ wird, d»e die bearbeitete Oberfläche 37 nicht parallel zu dem f zugeordneten Flansch 28 verläuft.

j In dieser Weise wirken die verschiedenen Merkmale der

Erfindung zusammen, so daß diese Gelenkarmeinheit derart ausgebildet ist, daß die Lagerflächen an den Körpergelenkstellen nicht getrennt werden und nicht gegeneinander aufschlagen können, selbst wenn sehr starke Stoßbelastungen auftreten. Die U-förmigen Jochglieder mit gegenüberliegenden Endteilen, die an dem das Drehmoment aufnehmenden oder übertragenden Körper angelenkt sind, ermöglicht die Verwendung eines Verstärkungsglieds, welches derart angeordnet werden kann, daß sein größter Widerstandsnoment eine Trennung der Endteile des JOcIis verhindert. Die vorspannende Stange wircü^dann derart, daß in einfacher Weise die Endteile des Jochs gegeneinander vorgespannt werden, um eine Trennung zu verhindern. Ferner gewährleisten die sich selbst ausrichtenden Xugelsitze eine Ausrichtung der Lagerflächen, selbst venn aas Jochglied deformiert wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner eine Einrichtung vorgesehen« um die erwähnte Trennung und das Zusammenprallen der Lagerflächen an der zentralen Gelenkstelle zu vermeiden. Gera.¹"*

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diesem Merkmal der Erfindung werden die ve rspringende.i ösenteile 58,53 und 60 derart angeordnet, daß ei ie zentrale Celenkstelle möglichst nahe den Verstärkungsglie^ern 66 und 67 angeordnet ist. Durcia diese Anordnung wird praktisch eine Auslenkung der ösfenteile verhindert, selbst wenn davon eine verhältnismäßig große Drehmomentbelastung übertragen wird. Obwohl dieses Merkmal der Erfindung eine Trennung der ösenteiie verhindert, könnte eine Deformation von anderen Teilen der Arme 25 und 26, oder sogar eine Deformation der Körper 11 und 15 selbst eine Fehlausrichtung der Lagerflächen der zentralen Gelenkstelle bewirken. Zu diesem Zweck wird ein sich selbst ausrichtender Kugelsitz an der zentralen Gelenkstelle vorgesehen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, erstreckt sich ein massiver Schwenkzapfen 9o durch die ösenteile und ist durch die Endplatte 91 starr an dem Ösenteil 59 befestigt. Eine abgestufte Bohrung 92 in dem Ösenteil 58 ermöglicht die Aufnahme eines äußeren Rings 93. Der äußere Ring 93 ist mit einem Preßsitz in die abgestufte Bohrung 92 eingesetzt, so daß dieser gegen die Schalter in der Bohrung 92 anliegt. Der äußere Ring 93 wird durch den im wesentlichen ebenen ringförmigen Haltering 94 gehaltert, der an dem üsenteil 59 durch in Umfangsrichtung getrennt angeordnete Bolzen 95 befestigt ist. Der äußere Ring ist in zv/ci halbkreisförmige Hälften unterteilt, so daß darin ein Kugclsitz 96 angeordnet v/erden kann. Der Kugelsitz 96 wird dann mit einem engen Preßsitz auf dem Gelenkzapfen So angeordnet, um eine relative Drchbev/egung dazwischen zu verhindern. Die Büchse 61 ist an dem Gelenkzapfen 9o angeordnet, um zwischen einer bearbeiteten Kontaktfläche 97 der Öse §9 und einer Endfleiche dec Kugelsitzes 96 zu virken. Entsprechender Weise ist die Luchse 62 an üeir. Gelenkzapfen 9o angeordnet, um zwischen der bearbeiteten Kontaktflache 98 der Öse 60 und der anderen Endflüche des Kugelsitzes 96 zu wirken. Bei dem bevorzugten Ausführungsbcis^iei sina die Drucklagerbüchsen 61 und 62 mit einem Paßsiti: ohne Toleranzen zwischen den Drucklagerflächen angeordnet. In aieser Weise ist eine Trennung der Lagerflächen

zentralen Gelenkstelle verhindert, selbst wenn die ösenile aufgrund von Deformationen nicht genau ausgerichtet sind.

Sprüche -

Claims

Sprüche ι^rI mcni ^ W-. J

1. Gelenkarmkonstruktion zur übertragung von Drehmomenten, mit zwei mit einem Lager an elitär zentralen Schwenkstelle aneinander angelenkten Armen, von denen jeder ein U-förmiges Jochglied mit gegenüberliegenden Enden hat, wobei die beiden gegenüberliegenden Enden des ersten Arms jev/eils an einem Körpergelenk eines das Drehmoment übertragenden Körpers angelenkt sind, wobei die beiden gegenüberliegenden Enden des zweiten Arms an einem Körpergelenk eines Körpers angelenkt sind, auf welchen das Drehmoment übertragen ist, und wobei jedes Körpergelenk jedes Arms ein Drucklager enthält, um Druckbelastungen in einer Richtung aufzunehmen und zu übertragen, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Arm ein einer Trennung der Lagerflächen der Drucklager entgegenwirkendes Element enthält, welches derart angeordnet ist, daß es Druckbelastungen in der einen Richtung aufnimmt, wenn die Druckbelastung in einer entgegengesetzten Richtung erfolgt.

2. Gelenkarmkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Element ein im wesentlichen ebenes, ü-förmiges Verstärkung3glied ist, das an jedem der Jochglieder befestigt ist, und daß jedes Verstärkungsglied etwa co-planar zu einer Ebene angeordnet ist, die durch die zentrale Gelenksteile und die Körpergelenkstellen des zugeordneten Jochglieds definiert ist.

3. GelenkamJcons trukt ion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Verstärkungsglied des ersten Arms aus drei Gliedern besteht, daß eines der Glieder zwischen zwei vorspringenden Ösentellen angeordnet ist, die sich von dem Jochglied des ersten Arms erstrecken, und an einer Oberfläche jedes der beiden ösenteile befestigt 1st, daß das zweite Glied an einer

anderen Oberfläche eines der ösenteile befestigt ist, und daß das dritte Glied an einer anderen Oberfläche des anderen ösenteils befestigt ist.

4. Gelenkannkons ti sktion nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Verstärkungsglied des zweiten Arms zwei Glieder aufweist, von denen das eine an einer Oberfläche eines vorspringenden ösenteils befestigt ist, der sich von dem Joch des zweiten Arms erstreckt, und daß das andere Glied an einer anderen Oberfläche des ösenteils befestigt ist.

5· Gelenkannkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Element einen vorspannenden Stab aufweist, welcher die Lagerflächen der Drucklager gegeneinander vorspannt.

6. Gelenkarmkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der vorspannende Stab ein zwischen die Enden des Jochs eingespannter Stab ist.

7. Gelenkannkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Lagerflächen jeder Körpergelenkstelle eine radiale Endfläche eines sich 3elbst ausrichtenden Kugelsitzes (78) aufweisen.