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Kugelgelenk Die Erfindung betrifft sehr einfache; raurn-und werkstoffsparende
und billige Kugelgelenke.
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Es ist bekannt, bei Kugelgelenken als Haltekörper für die Kugel in
der Kugelschale einen in einer inneren Ringnut der Schale, gelagerten, aus der Ringnut
nach innen ringförmig über die Kugel vorspringenden. Sprengring zu verwenden.
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Auch bei dem erfindungsgemüßen Kugelgelenk ist ein in einer inneren
Ringnut der Kugelschale gelagerter, aus der Ringnut nach innen ringfärmig über die
Kugel vorspringender Haltekörper vorgesehen. Die Erfindung besteht darin; daß als
Haltekörper ein durch eine zum äußeren Umfang der Ringnut tangentiale Schalendurchbrechung
eingeschobener, beim Einschieben entsprechend biegsamer Körper vorgesehen ist.
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Die Verwendung eines derartigen einschiebbaren Haltekörpers ergibt
zunächst eine größere Auswahl unter den zu seiner Herstellung verwendbaren Werkstoffen,
da ein solcher Haltekörper nicht federnd zu sein braucht; er hält die Kugel auch
sicherer als ein Sprengring, für welchen, damit er eingebracht werden kann, die
Ringnut an der Kugelschale oben eine entsprechende Schräge; aus welcher bei stärkeren
Axialbeanspruchungen der Sprengring auch ungewollt herausgleiten
kann,
vorgesehen sein muß. Das erfindungsgemäße Kugelgelenk kann außerdem wesentlich raumsparender
in Achsrichtung ausgeführt «-erden als die bekannte Sprengringverbindung, weil es
im Gegensatz zu einem beim Herausnehmen unter Bildung einer Schraubenlinie aus seiner
Fassung herauszuziehenden Sprengring für das Einführen und Herausnehmen überhaupt
keinen axialen Spielraum braucht. Die erfindungsgemäße Bauart kann ferner mit einem
sicheren Abschluß gegen das. Eindringen von Schmutz und gegen das Austreten von
Schmierstoff als mit einem Sprengring, bei welch letzterem zwischen seinen Enden
in eingelegtem Zustand eine erhebliche Lücke bleibt, ausgeführt werden. Der erfindungsgemäße
einzuschiebende Haltekörper kann auch in der Dicke und damit hinsichtlich des Übergreifens
über die Kugel beliebig groß gemacht werden, während bei einem Sprengring, um die
zu seiner Betätigung nötige Kraft in zulässigen Grenzen zu halten, eine Beschränkung
in der Dicke vorhanden ist.
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Der einzuschiebende Haltekörper kann je nach dem Werkstoff, aus welchem
er hergestellt ist, in einfachster Ausführung einfach frei endigen, auch, um ihn
zwecks Wiederherausnehmens leicht fassen zu können, über die Einschiebeöffnung an
der Schale überstehen. In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch ein
Anschlag für das freie Ende des eingeschobenen Haltekörpers vorgesehen sein.
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In ebenfalls erfindungsgemäßer Weise kann dieser Anschlag am freien
Ende des Haltekörpers auch dauernd befestigt sein, so daß er als Handgriff beim
Einführen und Wiederherausnehmen des Haltekörpers dienen kann.
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Der Haltekörper kann aus beliebigem passendem Werkstoff hergestellt
sein, z. B. aus thermoplastischem Kunststoff, also einem in warmem Zustand biegsamen,
in kaltem Zustand starren Werkstoff, wobei das Einschieben des Haltekörpers zwischen
Kugel und Schale, sowie, durch Anwärmen des ganzen Gelenks, das Herausnehmen in
warmem Zustand des Haltekörpers erfolgt, oder aus einem dauernd biegsamen Stoff,
wie ölbeständigem Gummi, ölbeständigem synthetischem Gummi (Kunstgummi), Leder,
Rohhaut od. dgl. In ebenfalls erfindungsgemäßer Weise kann zu seiner Bildung auch
ein schraubenfederförmiger Körper verwendet sein.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Kugelgelenken
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i ein solches Kugelgelenk im
Aufriß, Schale und Haltekörper im Schnitt nach Linie A-B der Fig.2, sinngemäß auch
geltend für die übrigen Ausführungsbeispiele, Fig. 2 einen Grundriß zu Fig. i, Schale
im Schnitt nach Linie C-D der Fig. i, Fig. 3 in Teildarstellung eine zweite Ausführungsform
mit einem einfachen Anschlag für das freie Ende des Haltekörpers, Fig. 4. eine weitere
Ausführungsform, mit dauernder Fassung des freien Endes des Haltekörpers im Anschlag,
Fig. 5 noch eine weitere Ausführungsform, mit schraubenfederförmigem Haltekörper,
Schraubenfederform nur an ihren beiden Enden ein Stück weit ausführlich gezeichnet,
in ihrem übrigen Teil durch gestrichelte Linien versinnbildlicht und Fig. 6 in Teildarstellung
einen Schnitt nach Linie B-F der Fig. 5.
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Die Fig. 3 bis 5 sind ebenfalls Grundrißdarstellungen in einem Schnitt
entsprechend der Linie C-D der Fig. i, wie in Fig. 2 Kugel stets ungeschnitten,
Kugelschaft im Querschnitt.
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Fig. 7 ist eine graphische Werkstoffschnittbezeichnung mit Erklärung.
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Es bezeichnet a .die Kugelschale, b die Kugel. Letztere
ist in die Kugelschale durch die Schalenöffnung c einführbar. Die Schale a hat eine
innere rundlaufende Ringnut d, und in dieser liegt, aus der Ringnut über die Kugel
b nach innen vorspringend, der allgemein mit f bezeichnete Haltekörper, welcher
ein Herausziehen der Kugel in Schalenachsrichtung verhindert. Dieser Haltekörper
ist erfindungsgemäß bei in der Schale befindlicher Kugel b eingeschoben durch die
tangential zum Außenumfang der Ringnut d anlaufende Schalendurchbrechung g.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 steht das freie Ende h. des Haltekörpers
feinfach aus der Kugelschale a heraus. Eine derartige Ausführungsform ist z. B.
dann anwendbar, wenn der Haltekörper f aus einem z. B. in «-armem Zustand biegsamen,
nach dem Erkalten aber starren Werkstoff hergestellt ist, z. B. aus einem thermoplastischen
Kunststoff, beispielsweise Polyvinylchlorid oder sonstigem durch Erwärmen biegsam
werdenden Kunstharz, so daß er aus seiner Betriebslage durch die Bewegungen der
Kugel nicht allmählich 'herausbeivegt werden und überhaupt nicht ungewollt seine
Betriebslage verlassen kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist ein einfacher Anschlag i für
das freie Ende h des Haltekörpers f an der Kugelschale a angeschraubt.
Ein derartiger Anschlag verhindert den ungewollten Austritt des Haltekörpers aus
der Kugelschale. Er wird besonders vorteilhaft dann angewendet, wenn der Haltekörper
f aus dauernd biegsamem Werkstoff. wie '\@Teichgümmi, Kunstgummi, Leder, Rohhaut
od. dgl. besteht, welcher, sei es durch
Mitnahme durch die Kugel
bei ihren: Bewegungen, :sei es infolge .seiner eigenen Elastizität, sonst aus der
Schale a ungewollt auistreten könnte.
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Bei der Ausführungsform nach F'ig.4 ist der Anschlag für den: Haltekörper
f durch Festlegung in einem dauernd mit ihm verbundenen und an der Kugelschale a
festzuschraubenden Teil k gebildet. Die Festlegung in diesem: Teil k kann in beliebiger
Weise geschehen, beispielsweise durch die dargestellten Haltestifte m, durch Aufklemmen
des Teils, k auf den Haltekörper f, durch Einschrauben des Endes des Haltekö@rp,ers
f in Teil k, Eindrücken der dann entsprechend dünn auszuführenden
Zarge n des Teils k in Kerben des Haltekörpers f u. dgl. Der Teil
k kann bei dieser Ausführungsform. als Handgriff beim Einführen und Wiederherausziehen
des Haltekörpers aus der Kugelschale verwendet werden. Diese Art der Festlegung
des freien Haltekörperendes h eignet sich für jeden beliebigen Haltekörperwerkstoff,
gleichviel ob dieser nur beim Einführen in die Ringnut d oder dauernd biegsam, ist.
Der Teil k kann natürlich bei o awch geschlossen, also als Kappe, mit oder ohne
dauernde Verbindung mit dem Haltekörpeir f, ausgebildet sein (alts nach vorstehendem
selbstverständlich nicht eigens gpzeichnet). Er bildet dann einen wirksamen Schutz
des freien Endes h gegen Beschädigung durch seitlichen Stoß.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 ist als Haltekörper ein
für diesen Fall noch mit p bezeichneter schraubenfederförmiger Körper verwendet.
Ein. solcher ist sehr leicht biegsam und glatt und .daher .besonders leicht ein-
und auszubauen und hält trotzdem die Kugel b außerordentlich sicher. Er ist in seiner
Betriebslage ,durch die Sehraube q, anderen Stelle natürlich auch z. B. eine Abdeckung
wie in Fig. 3, eine Kappe, eine Madenschraube treten kann, gehalten. Ist der schraubenfederförmige
Körper p in sich selbst elastisch, also z. B. aus Stahl- oder hartem Bronzedraht
hergestellt, so kann sein Ende nach Lösen der Schraube q oder eines anderem: Anschlags
durch seine Elastizität von selbst so weit aus der Schale a heraustreten, daß es
zum, Herausziehen des Haltekörpers p leicht gefaßt werden kann. Auch sonst ist dieser
aber mittels eines Hakens sehr leicht innen an seinen Schraubengängen zu fassen.
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Die reichhaltige Auswahl an verwendbaren Werkstoffen, der geringe
Raumbedarf und die, sichere Haltung der Kugel in der Kugelschale sind aus vorstehendem
und der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich.
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Was den Abs-chluß des Kugelgelenks gegen. Eindringen von Schmutz und,
Austreten von Schmierstoff betrifft, so kann, wenn. für den Haltekörper f ein thermoplasti:scher
Kunststoff oder ein kompakter, dauernd biegsamer Stoff, wie Gummi, Leder, Rohhaut
od. dgl., verwendet wird, das gelenkinnere Ende r, wie in Fig. z gezeigt, halbzylindrisch
schräg zu seiner Achse so ausgespart werden, daß eis sich um den in Betriebszustand
anschließenden Teil des Haltekörpers herumlegt und so einem; vollständigen Absch:luß
ergibt. Für weniger hohe Anforderungen an Dichtheit kann es, wie in Fig. 4 und in
Fig. 3 ausgezogen gezeigt, auch einfach schräg abgeschnitten sein, so daß es sich
immerhin nach einer Mantellinie an den benachbarten Haltekörperteil anlegt. Kommt
es auf Dichthalten nicht an, so kann das Ende r natürlich auch, wie in Fig.3 strichpunktiert
bei s gezeigt, gerade abgeschnitten sein.. Auch bei Verwendung eines schraubenfederförmigen
Körpers p läßt sich ein sehr gutdichter Abischluß erreichen, weil sich die Schraubengänge
am Ende r entsprechend aneinanderlegen, s. Steller in Fig. 5.
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Der Abschluß des Haltekörpers f gegenüber der Kugelschale und der
Kugel läßt sich auch derart dicht ausführen, daß selbst bei Schmierstoff geringerer
Viskosität sich das Gelenk in beliebiger, auch sogar noch in umgekehrter Lage gegenüber
der gezeichneten, also mit der Schalenöffnung c nach unten, anwenden läßt.
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Das erfindungsgemäße Kugelgelenk kann natürlich an ganz beliebigen
anderen. Maschinenteilen angeordnet sein, aus! welchem Grund als Kugelschale und
Kugel tragende Teile lediglich rein schematisch ein Stück weit irgendwie gestaltet
zu denkende Tragkörper bei t und u strichpunktiert angedeutet sind.