DD294074A5 - Kreuzgelenk - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, welches mit Lagerkoerpern 20 versehen ist, die als Tonnen ausgebildet sind. Die Lagerkoerper 20 sind in aeuszeren Laufbahnen 13 eines Anschluszelementes 11 aufgenommen, welches ueber eine Verzahnung 9, 10 mit einem Gelenkteil 4, 5 verbunden ist. Die Lagerkoerper 20 sind in zwei radial zueinander beabstandeten, bezogen auf die Drehachse des Kreuzgelenkes, angeordneten Lagerreihen in Innenlaufbahnen 16, 17 abrollend gefuehrt. Die Innenlaufbahnen 16, 17 sind Bestandteil von Innenbuechsen 14, welche ueber Fixierschrauben 24, die durch den Buechsenboden 21 hindurchverlaufen und in Gewindebohrungen 23 des zugehoerigen Zapfen 6 a einschraubbar sind, radial auf dem Zapfenkreuz 6 festlegbar. Diese getrennte Ausbildung von Innenbuechse 14 und Anschluszelement 11 in Hinsicht auf das Zapfenkreuz 6 und die Gelenkteile 4, 5 ermoeglicht eine Ausbildung nach Art eines Pendelrollenlagers, welches zu einer verbesserten Lastverteilung infolge der Faehigkeit Versatz auszugleichen, fuehrt. Fig. 4{Kreuzgelenk; Lagerkoerper; Laufbahn; Anschluszelement; Verzahnung; Gelenkteil; Innenlaufbahn; Innenbuchse; Fixierschraube; Zapfenkreuz; Zapfen}

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, bostchend aus einem Zapfenkreuz mit vier Zapfen, doren Zapfonachson rechtwinklig zueinander in einer Ebene liegend angeordnet sind, zwei Gelenkteilon, denen Lagerungen für joweils zwei eine gemeinsame Zapfenachse aufweisende Zapfen zugeordnet sind, wobei die Lagerungen aus joweils einem separaten, jedom Zapfen zugehörigen und an ein Gelenktoil über eino parallel zu don Zapfenachsen verlaufende Verzahnung und durch Befestigungsschrauben befestigtem Anschlußolement, dem die äußoro Laufbahn zugeordnet ist, und an der äußeren Laufbahn abrollenden Lagorkörperh bostoht. Sie ist im Maschinenbau, insbesondere bei Walzwerken und schweren Fördereinrichtungen anwendbar.

Charakteristik des bokannton Standos dor Technik

Bei Liner derartigen bekannten Ausführung sind als Lagerkörper Nadeln vorgesehen. Die Zentrierung in radialer Richtung erfolgt über die Verzahnung (FR 2165014) oder radiale Anschläge (DE 3713870A1). Eino Ausrichtung und die Größe der radialen Spiele zwischen dom Zapfonkrouz und dem Anschlußolement sind von der genauen Fortigung der Anschlägo und Verzahnungen abhängig.

Ferner ist aus der DE-PS 936131 bekannt, gekrümmte Lagerkörpor vorzusehen, die unmittelbar auf der mit einer entsprechend konkaven Bahn versohenen Zapfenaußonflache laufen. Die äußere konkave Laufbahn ist einer Lagorbüchso zugeordnet, welche in einer Bohrung eines Gabelmitnehmers aufgenommen ist. In der vorgenannten Druckschrift ist bereits die Problematik der Kantenpressungen bei mit zylindrischen Lagerkörporn versehenen Lagorungon für Kreuzgolenke boschrieben, welche durch dio gewölbten Lagorkörper aufgehoben werden sollen. Die aus der Lagorbüchso und den Zapfen sowie den jeweiligen Lagerkörpern gebildete Lagorungsanordnung ist jodoch nicht montierbar. Der Beschreibung sind auch keine Anregungen zu entnehmen, wie eino solche Montierbarkoit erreicht werden kann. Hierzu müßto die Büchse gotoilt ausgebildet sein. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß die Lagerkörper dio Teilfuge während des Betriebes überrollen. Solche Kanten führen jedoch zu einem vorzeitigen Verschleiß, so daß dio erzielten Vorteile durch die Wahl der Lagorkörpor wieder aufgehoben wordon.

Ziol dor Erfindung ist os, oiii Krouzgolonk so auszubilden, (InI! oino lioho Lcbonsdauor ιίηΙ sohr guto Gobrnuchswortoigonschnfton orroichbnr sind.

Darlegung dos Wosons dor Erfindung

Dor Erfindung liogt dio Aviynbo zugrunde, οίη Kroiizyolonkzu sehnffön, boi dom Kantonprossungon nn den Lagorkörperη vormiodon worden, eins gonnuo Spiolvorhnltnisso ermöglicht und dnrübor hinaus für don Einsntt boi hohen Drehmomenten gooignot ist.

Dioso Aufgnbo wird orfindung3gomäß dndurch gelöst, dnß dio Lagorkörpor als Tonnon ausgobildot sind und zwoi rndinl boobstnndotö Roihon von Lagorkörporn vorhnndon sind, woboi dio Mittolpunkto doron Außenflächen und dor äußoron l.aufbnhnon auf dor Zapfonachso nngeordnot sind, daß jodor Lngorkörporroiho oino Innonlnufbahn an oinor Innonbüchso zugoordnot ist, wolcho auf dom zugohörigon Zapfon mifgonommon sind und daß jowoils dio zwoi in oinor Ebono liogondon Zapfen zugoordnotonAnschlußolomotito übor oinZontriorstückverbundon sind, wolchos in oinor ontsprochondonAusnohmung dos zugohörigan Golonktoilos nufgonommon ist.

Von Vottoil boi diosor Ausbildung ist, dnß Kantonprossungon an (lon Lngorkörporn vormiodon worden und oino bessere Lastverteilung durch die im Prinzip als winkoloinstollbaro Pondolrollonlagor wirkondon La gorungon orroich* wird. Zusätzlich wird aufgrund dor Ausbildung als Pondolrollonlagor οίη vollständiger Ausgloich und Vorsatz Innerhalb und zwischen den oinzolnon Bautoilon erroicht. Dnrübor hinaus wordon Flioh- und Spreizkräfte, dio auf dio Anschlußolomonto oinwirkon, durch das Lacjor selbst und zwar übor dosson innoro radial angoordnoto Rollon boziohungswoiso Lagorkörporroiho aufgonommon, boi dor dioso Radialkrnfto auf don Lngorinnonring und damit auf das Zapfonkrouz goloitot wordon. Das Znpfonkrouz diont praktisch als nxinlc Verspannung für die Anschlußolomonto. Durch dio gowählte Verzahnung, insbosondoro boi Ausbildung nls Trapozvorzahnuny wird ein loichtor Ein- und Ausbau dor Ancchlußelomento orroicht. In dor Rogel sind nur zwoi Schrnubon je Anschlußolornont vorhnndon. Dio gewählten Lagorkörpor habon außerdem don Vortoil, dnß aufgrund dor verbesserten Lagerlastvertoilung eine vorlnngoi'te Lagorlobonsdauor orroicht wird.

Durch dio Zuordnung dor Anschlußolomonto zu einem Zontriorstück wird oinorsoits dio EJnstollbarkoit in don Vorzahnungon nicht behindert und ahdororseits oino Zentrierung gogonübor dom Gelenkteil gewährleistet. Gleichzeitig wird durch dio Vorbindung mit dem Zontriorstück orroicht, daß oin Üborbougen vormioden wird und zwar im vormontiorten und spioloingestollton Zustand der Garnitur. Eine Üborbeugung hätte nämlich zur Folgo, daß eine Dichtungsboschädigung eintritt. Gleichzeitig dient das Zontriorstück dor Gowichtsaufnahme dor WoIIo, so daß dio Schraubvorbindung zwischen den Anschlußolomonton und don GoI jnktoilon hiervon bofroit ist.

Zur Erzielung der Verbindung mit don Anschlußolomonton oinorsoits und der Ausnehmung des Golonktoilos andererseits ist vorgesehen, daß das Zentriorstück quer zur Zapfonachson u.id parallel zueinander vorlaufenden Führungsflächen und die Ausnehmung entsprechende Anlageflächen besitzt. Bevorzugt erfolgt dio Vorbindung zwischen don Anschlußolementen und riim Zentriorstück übor Schrauben und Paßscheiben, welche zur Spieleinstellung dienen.

Nach einem weiteren Merkmal dor Erfindung ist vorgesehen, die Innonbüchse mit einem Boden zu vorsohon, der mittig eine Bohrung für eine in die Bohrung dos Zapfens oinschraubbare Fixiorschraubo aufweist. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Innonbüchson mit dem Zapfenkrouz eine Baueinheit bilden. Dioso Baueinheit sorgt insbosondoro dafür, daß dio aus dem Drehmoment boi AbbeugungrosultiorondonSproizkräfto nicht auf dio Anschlußelomentowoitergeloitot werden. Dies trifft auch auf Radialkräfto zu, die aus den bei höherer Drehzahl auftretenden Fliehkräften resultieren. Dadurch wird wegen verringerter Unwuchton, abor auch aus dor gleichmäßigeren Axiallagerbolastung oin ruhigorer Lauf gogenüber der herkömmlichen Lösungen erreicht. Ein weiterer Vorteil bosteht bei der vorgenannten Lösung darin, daß keine in eine Bohrung eines Lagerauges einzusetzende Lagerbüchse vorgosohon ist, da eino solche für Verbindungen, die im Einsatz regelmäßig gelöst werden müssen, nicht geeignet ist. Dies t' iltt insbesondere bei hochboanspruchten Gelenkwellen zu.

Ferner ist nach dor Erfindung vorgesehen, dio Bohrung im Zapfen gleichachsig zum Verlauf des Schmiormittelskanals anzuordnen und dio Fixiorschraubo mit einer Durchgangsbohrung zu versohen. Durch diese Ausbildung wird eino zentrale Nachschmierbarkeit von einem im Zentrum des Zapfenkreuzos angeordneten Schmiernippel und von diesem ausgehende und radial sich durch die Zapfen erstrockende Schmiormittelkanäle gewährleistet.

Um Unterrostuno zu vermeiden, ist vorgesehen, die Innenbüchse an ihrem radial der Drehachse angenäherten Ende über eine Dichtung gegenüber dem Zapfen abzudichton.

Ausführungsbolsplol

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dor Zeichnung schematised dargestellt. Es zeigen

Fig. 1: eine Gelenkwelle,

Fig. 2: die Ausbildung und Befestigung der Anschlußolemonte und

Fig. 3: ein Schnitt A-A gemäß Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4: eine fchnittansicht der Lagerung dos Kreuzgelenkes gemäß Fig. 2 im vergrößerton Mcßatab und Fig. 5: eino Ansicht auf ein Golenkteil mit der Anordnung der Verzahnung.

Οίο in Fi[JUr 1 im Prinzip dnrgostollto (lolonkwullo 1 bostoht mis don boidon Krouzgolonkon 2 und oinor boido vorbindenden Zwischonwollo 3. Oio Krouzgulonko 2 bositzon jowoils Golonktoilo 4, 5 zum Anschluß ontwodor an dio Zwischonwollc 3 odor mi oin troiboiidos bozioluingswoiso nnzutroiboiulos Maschinenteil. Das bovorzugtos Einsatzgobiot für dio vorboschriobono Krouzgolonkwollo mit oinor Lagerung, vvio sio an Mnnd dor Figuren 2 bis 5 noch ntthor orläutort wird, ist das dos Schwormnschinonhmis, insbosondoro Wnlzworko und schworo Fördoroinrichtungen.

Es ist oin Znpfonkrouz 6 mit vinr Zupfon Gi) vorgosohon. Oio Znpfon Gn stohon rechtwinklig zueinander und ihro boidon Znpfonachson 7, 8 liogon in oinor gomoinsamon Ebono. Zwoi Znpfon G woison dio gomoinsnmo Znpfonnchso 7 und dio boidon andoron Znpfcn Gn dio gomoinsnmo Znpfonachso 8 nuf.

Dio Außenfläche dor Zopfon 19 ist zylindrisch misgobildot. Auf dio Zapfon Gn ist jowoils oino Innonbüchso 1Ί nufgoschobon, die: oinon Boden 21 nufwoist. Oio Innonbüchso 1Ί besitzt zwoi Innonlnufbiihnon IG, 17 dio konkav misgobildot sind, Radial boabstnndot hiorzu ist oino äußoro Lnufbnhn 13 in oinom Anschlußolomont 11 vorgosohon, wolcho im Omrschnitt nls Kroisbahn ausgebildet ist, doron Mittelpunkt nuf dor ^ngohörigon Znpfonachse 7 bozioluingswoiso 8 liogt. Oio zwischon dor außoron Laufbahn 13 und don boidon innoron Lnufbnhnon IG, 17 nngoordnoton, nlsTonnon ausgobildotonLngorkör|)or 20 woison oino dom Krümmungsradius dor äußoron Laufbahn 13 ontsprochondo Außonkontur nuf. Oio dor Drohachso 15 dos Krouzgolcnkcs 2 bei gostrocktor Lngo rndial nngoniihorto innoro Lnufbahn ist mit 17, und dio radial äußero Innonlaufbahn ist mit 16 bozoichnot. Die boidon Innonlaufbahnon 16,17 sind untor oinom Winkel zuoinnndor nngoordnot, so daß boi gostrocktor Lago dos Krouzgolonkcs dio Achsen dnr Lagorkörpor 20 oinon stumpfon Winkel zuoinnndor oinnohmon. Dio Lngorkörpor 20 sind in don boidon Innonlaufbahnon 16,17 jowoils umfangsvortoilt ongoordnot und auf Abstand zuoinandor durch oinon Käfig 3Ί gohalton. Dio Innonbüchso 14 ist über eino Dichtung 35gogonübordor Zapfonaußonfläche 19 nbgodichtot gohalton, sodaßkoin Schmutz in don Spalt oindringon kann. Dadurch wird dio Gofahr dor Hintorrostung ausgeschlossen.

Dio Innonbüchso 14 woist fernor in ihrom Büchsonbodon 21 oino Bohrung 22 auf, dio zontral angoordnot ist, und mit dor Bohrungsachso und jowoiligon Zapfonachso 7 boziohungswoiso 8 zusammenfallt. Hiorzu ist passond oino Bohrung 23 in don Zapfen Ga vorgosohon, dio als Gowindobohrung ausgoschaltot ist. In ciio boidon Bohrungon 22, 23 ist eino Fixiorschraubo 24 einschraubbar. Dioso cliont zur Axialsichorung dor Innonbüchso 14 gogonübor dom Zapfon dos Zapfonkrouzos 6. Dio Fixiorschroubon 24 sorgen für oino gooignoto Vorspannung dor Innonbüchso 14. In radialer Flichtung über dio Lagorkörpor 20 auf dio Innonbüchso 14 oinwirkondo Kräfto wordon über don Büchsonbodon 21 und die Fixiorschraubo 24 in das Zapfonkrouz 6 oingoloitot. Dor Durchfluß des Schmiormittols ist durch oinon axial vorlaufondon Schmiormittolkanal 25 durch dio Zapfon Gn vorgosohon.

Die äußere Laufbahn 13 ist Bestandteil dor Anschlußolomonto 11 dio radial gogonübor dor Innonbüchso 14 durch Dichtungen 36 gegen Schmiermittolvorlust abgedichtet ist. Die Anschlußolomonto 11 sind an dio Gelonktoile 4, 5 über als Trapozvorzahnungen ausgobildoto Verzahnungen angeschlossen. Dio Anschliißolomonto 11 woison die Trapozvorzahnung 9 auf und dio Golonktoilo 4 boziohungswoiso 5 bositzon ontsprochondo Vorzahnungon 10. Dor Verlauf dor Verzahnungen lOandonGolenktoilonistanHand des Gelonkteilos 5 in Figur 5 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Zähne der Trapozverzahnungen 10 parallel zur Zapfonachsc 7 verlaufon. In den Bereich der Verzahnungen 10 sind Gewindobohrungun 38 angebracht, in dio don Anschlußelemonton 11 zugeordnete und Durchgangsbohrungen in denselben durchgreifende Befestigungsschrauben 12 einschraubbar sind. Durch die Ausnehmungen 31 werden Radialanschlage gebildet, welche außerdem noch den Vorteil habon, daß dor Abstand dor Ebono der Verzahnung zu don Zapfonachsen 7, 8 verringert werden kann.

Durch dio Trennung jeweils in ein Anschlußolomont 11 und eino Innonbüchso 14 wird die Montiorbarkoit der Logoreinheit erreicht. Ein Hüllkreis um den Mittelpunkt dos für dio äußeren Laufbahnen 13 maßgebenden Radius umschließt auch die Außonkonturen der Innenbüchse 14. Die Lagorkörper 20 mit den Käfigen 34 sind also im demontierten Zustand, das heißt, wenn sio von den Gelenktoilen 4, 5 beziehungsweise vom Zapfonkrouz 6 separiert sind, durch Gegeneinandorverschränkon montiorbar.

Zur Zentrierung der Anschlußelemento 11 ist oin zusätzliches Zontrierstück 39 vorgesehen. Das Zontrierstück 39 ist rechteckig ausgebildet und besitzt zwei Führungsflächon 41. Dio Anschlußelomonte 11, die den Zapfen 6 zugeordnet sind, liegen in einer Ebene und sich jeweils gegenüber, wobei dio Anschlußolementö unter Zwischenschaltung von Paßscheiben 29 an den Führungsflächen 41 anliegen. Es kann also eine Vormontage orfolgen, so daß dio erforderliche Spieleinstellung der Anschlußelemente und dor Lagerung dos Zapfonkrouzos 6 vorbostimmt werdon kann. Die Vorbindung zwischon don Anschlußolementen 11 und den jeweiligen Zontriorstücken 39 erfolgt über Schrauben 43. Das Zwischenstück selbst ist vvicdo: mit den Führungsflachon 41 in einer Ausnehmung 40 des zugehörigen Gelenkteilos 4,5 aufgenommen. Die Ausnehmung 40 verlauft rechtwinklig zu dor Zapfenachso 7 bzw. 8 zweier jeweils ein Paar bildender Anschlußelomente 11. Die FührungsPächen 41 liegen an entsprechenden Anlageflächen 42 der Ausnehmung 40 an. Die Anschlußelemente 11 sind jeweils nur mit einem Zahn vorsehen, der ebenfalls trapezförmig verläuft und in eine entsprechende Zahnlücke der Trapezverzahnung des zugeordneten Golenkteiles 4,5 eingreift. Da die Achsen der Verzahnungen 9,10 und der Ausnehmung 40 rechtwinklig zueinander stehen, behindern sie nicht die Spieleinstellung und Anpassung dor Anschlußelemente 11 dem Zapfenkreuz 6 gegenüber. Zur Schmierung der Lagerung ist oin Schmiernippel 44 vorgesehen.

Claims (6)

1. Krouzgolonk, bostohond aus oinom Zapfonkrouz mit vior Zopfon, doron Zapfonachson rechtwinklig zuoinnndor in oinor Ebono liegend angeordnet sind, zwoi Golonktoilon, donon Lagorungon für jowoils zwoi oino gomoinsamo Zapfonachso aufwoisondo Zapfon zugoordnot sind, woboi dio Lagorungon aus jowoils oinom soparaton, jociom Zapfon zugohörigon und an ein Gülonktoil über eine parallel zu don Zapfonachson vorlaufondo Vorzahnu.ig und durch Bofostigungsschraubon bofostigtem Anschlußolemont, doi n die äußoro Laufbahn zugoordnot ist, und durch an der äußeren Laufbahn abrollenden Lagerkörpern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagorkörpork (20) als Tonnen ausgebildet sind und zwei radial boabstandoto Reihon von Lagorkörpern (20) vorhanden sind, woboi die Mittelpunkte deren Außenflächen und der äußoron Laufbahnen auf der Zapfonachso (7,8) angeordnet sind, daß jeder Lagorkörporroiho eine Innenlaufbahn (16,17) an ei nor Innenbüchse (14) zugeordnet ist, welche auf dem zugehörigen Zapfon (6a) aufgenommen sind, und daß jowoils die zwoi in einer Ebene liegenden Zapfen (6a) zugoordnoton Anschlußolomonto (11) über ein Zentriorstück (39) verbunden sind, welches in einer entsprechenden Ausnehmung (40) des zugehörigen Gelenkteiles (4,5) aufgenommen ist.

2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß "das Zontrierstück (39) quer zur Zapfonachse (7,8) und parallel zuoinandor verlaufende Führungsflächon (41) und die Ausnehmung (40) entsprechende Anlageflächon (42) besitzon.

3. Krouzgolonk nach \nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dio Anschlußolomonto (11) über Schrauben (43) und Paßschoiben (29) mit dem Zontriorstück (39) verbunden sind.

4. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innonbüchse (14) mit einem Boden (21) versehen ist, der mittig eine Bohrung für eino in die Bohrung (23) des Zapfens (6a) einschraubbare Fixierschraube (24) aufweist.

5. Kreuzgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (23) im Zapfen (6a) gleichachsig zum Verlauf des Schmiermittelkanals (25) angeordnet ist und die Fixierschraube (24) eine Durchgangsbohrung aufweist.

6. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbüchse (14) an ihrem radial der Drehachse (U") angenäherton Ende über eine Dichtung (35) gegenüber dem Zapfen (6a) abgedichtet ist.