-
Biegsame Welle Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine biegsame
Welle zu schaffen, die es ermöglicht, Drehbewegungen überall dort zu übertragen,
wo zwischen Abtrieb und Antrieb während der Kraftübertragung sowohl in den Achsrichtungen
als auch in der Entfernung derselben Veränderungen stattfinden oder wo starke Achsrichtungsabweichungen
zwischen feststehendem Antrieb und Abtrieb teure und umständliche Zwischenglieder
zur Kraftübertragung erfordern würden. Dabei soll die Kraftübertragung in beiden
Drehrichtungen in annähernd gleicher Größenordnung möglich sein.
-
Bisher sind vor allem zwei Bauarten solcher Wellen angewandt worden:
I. Die Gelenkwelle, aus einzelnen starren Gliedern bestehend, die durch Gelenke
eine dauernde Richtungsänderung während des Betriebes zulassen; 2. die im allgemeinen
als biegsame Welle bezeichnete Welle, die aus schraubengangartig gewundenen Stahldrähten
besteht, die in mehreren Lagen und meist mit einem sich nicht mitdrehenden Metallschutzschlauch
überzogen sind.
-
Die Gelenkwellen haben den Nachteil, daß ihre Gelenke starkem Verschleiß
unterworfen sind, daß sie ein verhältnismäßig hohes Gewicht haben und daß die Zahl
der Gelenke und damit auch die Richtungsänderung begrenzt ist. Ihre unfallsichere
Verkleidung bereitet ebenfalls Schwierigkeiten. Sie haben den Vorteil, daß auch
sehr hohe Drehmomente, und zwar in beider Drehrichtungen gleich gut, übertragen
werden können. Die Möglichkeit, Stöße im Betrieb etwas auszugleichen, ist jedoch
im allgemeinen infolge der hoben Verwindungssteifigkeit der einzelnen Gelenkstücke
gering.
-
Die bisher bekanntgewordenen biegsamen Wellen mit Drahtseelen vermeiden
einige der vorstehend
genannten Nachteile. Da sie an jeder Stelle
die gleiche Durchbiegung zulassen, ist die Möglichkeit einer Richtungsabweichung
zwischen Abtriebs- und Antriebsachse viel größer. Der Verschleiß ist gegenüber Gelenkwellen
geringer. Die unfallsichere Verkleidung ist - durch den bekannten, sich nicht mitdrehenden
Metallschutzschlauch vollkommen gelöst. Auch ist eine stärkere Stoßausgleichsmöglichkeit
vorhanden. Für die Übertragung größerer Drehmomente werden die bisher üblichen biegsamen
Wellen jedoch viel zu schwer und zu teuer, da ein großer Teil der sich im Innern
befindlichen Drahtspiralen infolge der geringen Entfernung von der statisch unwirksamen
neutralen Zone nur sehr geringe Kräfte übertragen kann. Ferner ist die Kräftübertragung
im entgegengesetzten Drehsinn gegenüber dem Drehsinn, für den, eine solche Welle
gewickelt ist, nicht annähernd in der gleichen Stärke möglich. -Gemäß der Erfindung
wird es nun ermöglicht, die vorgenannten Vorteile der bisherigen biegsamen Wellen
beizubehalten, jedoch den Wellenquerschnitt so zu gestalten, daß der verwendete
Werkstoff überhaupt nicht mehr im statisch wenig wirksamen Bereich der neutralen
Zone, sondern nur am Querschnittsumfang der Welle eingebaut wird. Das geschieht
durch Verwendung eines Faltenrohres mit ringförmigen Falten . (Faltenbalg) oder
mit schraubengangartig gewundenen Falten. Das Faltenrohr kann an beiden Enden an
bekannte Kupplungsvorrichtungen durch Schweißen oder Nieten befestigt werden. Zufolge
seiner überall gleichen Biegsamkeit kann es wie eine bisher bekannte biegsame Welle
in beliebige Richtungen während. des Betriebes gebogen werden. Sein völlig unfallsicherer
Schutz ist in derselben Weise mittels eines sich nicht drehenden biegsamen Schlauches
möglich. Durch die Vermeidung der Anhäufung von Werkstoff im statisch wenig wirksamen
Bereich der neutralen Zone können' bei gleichem Gewicht bedeutend größere. Drehmomente
.übertragen werden. Im Gegensatz zu Drahtwindungen, die sich im entgegengesetzten
Drehsinn ihrer Wicklung nicht voll belasten lassen, kann das Faltenrohr in beiden
Drehrichtungen annähernd gleich belastet werden. Die Kosten für eine biegsame Welle
mit Faltenrohrseele sind gegenüber einer biegsamen Welle mit Drahtseele bei gleicher
Drehmomentsübertragung geringer.
-
Die biegsame Welle -mit Fältenrohrseele kann z. B. verwendet werden
beim Antrieb- =fahrbarer ländwirtschäftlicher Maschinen; - die durch beweglichen
Anbau oder Anhängung ständig ihre Lage zur antreibenden Welle (meist Zapfwelle)
verändern, ebenso für Anhängewagen mit Triebachsen, ferner zum raschen Anschluß
feststehender landr wirtschaftlicher Maschinen ohne eigenen Motor an einen Motor,
der nach Bedarf verschiedenartige Maschinen antreibt. Weitere Verwendungsmöglichkeiten
bestehen für seine Verwendung in Handwerksbetrieben und in der Industrie, falls
die Voraussetzungen für die Anwendung einer biegsamen Welle gegeben sind und die
zu übertragenden Kräfte mit den bisher bekannten biegsamen Wellen nicht übertragen
werden können.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands
im Längsschnitt dargestellt, und zwar zeigt Fig. I die Ausbildung der erfindungsggemäßen
biegsamen Welle unter Verwendung eines Faltenbalges ja als Drehmomente übertragendes
Element eines in üblicher Weise aus schraubengangartig gewundenem Flachdraht hergestellten
biegsamen Rohres 2 und eines biegsamen Schlaucheis 3. Die beiden Enden der biegsamen
Welle können in an sich bekannter Weise mit Kupplungsstücken versehen werden, und
zwar derart, daß der Faltenbalg Ia und das biegsame Rohr 2 fest mit den Kupplungsstücken
verbunden sind, während der biegsame Schlauch 3 mit den Kupplungsstücken so verbunden
ist, daß sich dieser samt dem Faltenbalg und dem biegsamen Rohr im Schlauch 3 drehen
kann.
-
- Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist das Drehmomente übertragende
Element der biegsamen Welle durch ein Faltenrohr Ib mit schraubengangartig gewundenen
Falten und aus einem biegsamen Schlauch 3 gebildet.