DE1040854B

DE1040854B - Elastic universal joint washer

Info

Publication number: DE1040854B
Application number: DEE6811A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Puetz
Original assignee: EDUARD ERHARDT FA
Current assignee: EDUARD ERHARDT FA
Priority date: 1953-02-24
Filing date: 1953-02-24
Publication date: 1958-10-09

Description

Elastische Wellengelenkscheibe Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Wellengelenkscheibe, die paarweise versetzt angeordnete, durch Bolzen miteinander verbundene Laschen aufweist, die aus Fadenwickeln und von diesen umschlungenen Einlagen als Stützkörper bestehen.Elastic universal joint washer The invention relates to a elastic universal joint washer, staggered in pairs, by bolts has interconnected tabs made of thread wraps and wrapped around them Deposits exist as a support body.

Zur Verbindung zweier Wellen, deren Achsen geneigt zueinander verlaufen oder Winkelbewegungen gegeneinander ausführen, werden Gelenke verwendet, von denen die bekanntesten die sogenannten Kardan-oder Kreuzgelenke sind. Sie übertragen jedoch die auftretenden Drehmomentschwankungen ungedämpft, was sich auf die gesamten Antriebsglieder ungünstig auswirkt. Außerdem bereiten sie Schwierigkeiten in bezug auf ihre Schmierung.To connect two shafts whose axes are inclined to each other or perform angular movements against each other, joints are used of which the best known are the so-called cardan or universal joints. However, they transmit the torque fluctuations occurring undamped, which affects the entire drive links has an unfavorable effect. They also cause difficulties in terms of their lubrication.

An Stelle dieser starren Gelenke finden heute fast nur noch elastische Gelenkscheiben Verwendung. Es handelt sich hierbei um Ringscheiben aus Gummi mit Gewebeeinlagen, deren Ringkörper eine gerade Anzahl axial verlaufender, ausgebuchster Bohrungen enthält. Diese Buchsen werden mittels Bolzen abwechselnd mit dem Flansch der einen und mit dem Flansch der anderen Welle verbunden. Diese einfachen elastischen Gelenkscheiben müssen, falls große Drehmomente zu übertragen sind, dickwandig ausgeführt sein, wodurch sie nur mehr eine geringe Winkelausweichung gestatten, so daß die Wellenlager wiederum relativ stark beansprucht werden.These rigid joints are now almost exclusively replaced by elastic ones Joint discs use. These are ring discs made of rubber with Fabric inlays, the ring body of which has an even number of axially extending, bulged out Contains holes. These bushings are alternately connected to the flange by means of bolts one and connected to the flange of the other shaft. These simple elastic If large torques are to be transmitted, flexible disks must have thick walls be, whereby they only allow a slight angular deviation, so that the Shaft bearings, in turn, are subject to relatively high loads.

Man ist daher dann dazu übergegangen, die einfachen elastischen Gelenkscheiben zu armieren, indem man innerhalb derselben endlose Drahtseilschlaufen einbaute, die die Kraftübertragung zwischen den benachbarten Buchsen übernehmen. Dabei sind die einzelnen Seilschlaufen paarweise versetzt zueinander angeordnet und umschlingen jeweils zwei Bolzenhülsen. Die einzelnen Seilschlaufen bilden zusammen mit Stützkörpern, die von den Seilschlaufen eingeschlossen werden, sogenannte Laschen. Diese Stützkörper bestehen aus elastischem Material und haben eine elliptische Form, so daß bei einer Längung der Seilschlaufe durch Vergrößerung des Abstandes der Bolzenhülsen die Längsseiten der Seilschlaufen gegen den federnden elliptischen Stützkörper angepreßt werden. Bei Rückgang der Beanspruchung wird die Seilschlaufe durch den Stützkörper wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht. Die elastischen₧ellipsenförmigen Stützkörper sind bei derartigen Wellengelenkscheiben erforderlich, um der Scheibe wegen der Unelastizität der Drahtseilschlaufen doch die erforderliche Elastizität zu verleihen.One then went over to the simple elastic joint disks to reinforce by installing endless wire rope loops inside it, which take over the power transmission between the neighboring sockets. Are there the individual rope loops are arranged in pairs offset from one another and looped around them two bolt sleeves each. The individual rope loops together with support bodies form which are enclosed by the rope loops, so-called tabs. This support body are made of elastic material and have an elliptical shape, so that when a Lengthening of the rope loop by increasing the distance between the pin sleeves on the long sides the rope loops are pressed against the resilient elliptical support body. When the load decreases, the rope loop is restored by the support body brought to their original form. The elastic ₧ elliptical support body are required in such universal joint disks to the disk because of Inelasticity of the wire rope loops to give the necessary elasticity.

Bei den bekannten Seilscheiben umschlingen die Fadenwickel der Laschen die einzelnen Bolzenhülsen in axialer Richtung frei. Dadurch arbeiten die Fadenwickel gegenüber der elastischen Masse, in der sie eingebettet sind, und der Scheibenkörper muß in Querrichtung durch besonders starke seitliche Stützglieder gefestigt werden. Außerdem wird durch die während des Betriebes auftretende vermehrte Reib-und Walkarbeit die Lebensdauer der Seilscheibe herabgesetzt.In the known sheaves, the thread laps wrap around the tabs the individual pin sleeves free in the axial direction. This is how the thread coils work compared to the elastic mass in which they are embedded and the disc body must be strengthened in the transverse direction by particularly strong lateral support members. In addition, the increased friction and flexing work that occurs during operation the service life of the sheave is reduced.

Um das zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Fadenwickel der Laschen um besondere, die Bolzenhülsen umfassende Spulenhülsen zu legen; ferner, die die Spulenhülsen auf Distanz haltenden Stützkörper in der Breite durch gemeinsame Tangenten an die Spulenhülsen zu begrenzen und für diese ein so steifes Material zu verwenden, daß sie von dem die Spulenkörper bildenden elastischen Fadenwickel unter Vorspannung umfaßt werden.To avoid this, it is proposed according to the invention, the thread winding the tabs to place special bobbin sleeves encompassing the bolt sleeves; further, the width of the support body keeping the bobbin tubes at a distance through common To limit tangents to the bobbin tubes and for them such a stiff material to use that they of the bobbin forming elastic thread winding be covered under bias.

Weiter wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die einzelnen Fadenwickel aus Polyamidfäden herzustellen. Polyamid ist bekanntlich ein zerreißfester und in Grenzen elastischer Werkstoff, so daß sich dieser für den in Betracht kommenden Zweck, die Spulenkörper unter Vorspannung zu umschlingen, als besonders geeignet erwiesen hat.It is also proposed according to the invention, the individual thread winding made from polyamide threads. Polyamide is known to be tear-resistant and in Limits elastic material, so that this is suitable for the Purpose of wrapping the bobbin under tension as particularly suitable has proven.

Da bei den bekannten Seilscheiben die einzelnen Laschen eine Ellipsenform haben, erhält die Scheibe eine Kreisform. Bei der Scheibe gemäß der Erfindung dagegen liegen die beiden Längsseiten der Fadenwickel parallel zueinander. Dadurch ist es möglich, die Außenform der Gelenkscheibe als Vieleck zu gestalten, wodurch eine vorteilhafte Materialersparnis und eine Gewichtsverringerung und somit auch eine Hera hsetzung der Fliehkräfte erreicht wird.Since in the known sheaves, the individual tabs have an elliptical shape the disc is given a circular shape. In contrast, in the case of the disc according to the invention the two long sides of the thread winding are parallel to each other. This is how it is possible to design the outer shape of the joint disc as a polygon, creating a advantageous material savings and a weight reduction and thus also a Raising the centrifugal forces is achieved.

Schließlich wird noch vorgeschlagen, die Deckscheiben der Spulenkörper gegen die Außenseiten der Wellengelenksdheibe gewölbt auszubilden. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß kein \Tachgeben der Spulen durch Spreizen der Deckscheiben der Spulenkörper eintreten kann. In der Zeichnung ist ein Aüsführungsbeispiel der Wellengelenkscheibe gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. l eine Ansicht auf eine züm Teil aufgebrochene Gelenkscheibe, .Finally, it is proposed that the cover disks of the coil formers to form arched against the outer sides of the shaft joint disk. This brings the This has the advantage that the coils do not give in due to the spreading of the cover disks the bobbin can enter. The drawing shows an exemplary embodiment the universal joint washer shown according to the invention. It shows Fig. 1 a view on a partially broken joint disc,.

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Scheibe nach Fig. 1 entlang der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt durch -die Scheibe entlang der Linie III-III in Fig. 1.Fig. 2 shows a cross section through the disc of FIG. 1 along the Line II-II in Fig. 1 and Fig. 3 shows a section through the disk along the line III-III in Fig. 1.

In dem Mantelkörper 1 der Scheibe sind in üblicher Anordnung die Laschen 2 und 3 derart eingebettet, daß sie einander überlappend abwechselnd zu beiden Seiten einer Mittelebene der Seilscheibe liegen, die auf der Achse senkrecht steht. Die Laschen selbst sind Wickel, vorzugsweise aus Kunststoffäden, welche je zwei benachbarte Spulen 4 bzw. 5 umschlingen. deren Abstand durch Stützkörper 6 bestimmt wird. Die Stützkörper bestehen ebenso wie der Mantelkörper 1 aus vulkanisiertem Gummi. Das Material der Stützkörper 6 ist aber wesentlich härter als das des Mantelkörpers 1, und zwar so steif, daß der Stützkörper die beiden Spulenkörper 4 je einer Lasche in einem bestimmten Abstand voneinander hält, damit in dem elastischen Fadenwickel 2 eine bestimmte Vorspannung aufrechterhalten wird. Die Aufrechterhaltung einer bestimmten Vorspannung, die in allen Laschen gleichmäßig ist. läßt sich nur durch den Stützkörper aus steifem Material erzielen.In the casing body 1 of the disc, the tabs are in the usual arrangement 2 and 3 embedded in such a way that they overlap each other alternately on both sides lie in a central plane of the pulley, which is perpendicular to the axis. the Tabs themselves are wraps, preferably made of plastic threads, which are each two adjacent Loop around coils 4 or 5. the distance between which is determined by the support body 6. the Like the casing body 1, support bodies are made of vulcanized rubber. That The material of the support body 6 is, however, much harder than that of the casing body 1, so stiff that the support body, the two coil formers 4 each have a tab keeps at a certain distance from each other so that in the elastic thread winding 2 a certain bias is maintained. Maintaining a certain preload that is uniform in all tabs. can only get through achieve the support body made of rigid material.

je zwei gleichachsige Spulen 4 und 5 sitzen auf einer gemeinsamen Buchse 7, deren außen umgebördelte Ränder Schutzbleche 8 halten, die als Unterlegscheiben für die Muttern dienen. mit denen die Bolzen der Wellenköpfe an der Scheibe befestigt sind. Auf ieder Seite der Scheibe verbleiben zwischen benachbarten Laschen Zwischenräume: an diesen Stellen befinden sich Aussparungen 9 des Mantels 1 des Scheibenkörpers, durch welche die Elastizität erhöht wird.two coaxial coils 4 and 5 each sit on a joint Socket 7, the flanged edges of which hold protective plates 8, which act as washers serve for the nuts. with which the bolts of the shaft ends are attached to the disc are. On each side of the pane there are gaps between adjacent tabs: at these points there are recesses 9 of the shell 1 of the disc body, through which the elasticity is increased.

Um ein Spreizen der Deckscheiben der Spulenkörper 4 bzw. 5 zu verhindern, sind diese gewölbt ausgebildet. Die einzelnen Laschen werden derart miteinander verbunden. da ß die konvexen Wölbungen der Deckscheiben nach außen zeigen, so daß die aneinander anliegenden Deckscheiben der Spulenkörper konkav gewölbt sind und sich gegenseitig an ihrem äußeren Rande abstützen.To prevent the cover disks of coil formers 4 and 5 from spreading, these are arched. The individual tabs are so with each other tied together. that ß the convex curvatures of the cover disks point outwards, so that the abutting cover disks of the coil formers are concave and support each other on their outer edge.

Die Benutzung der trotz hoher Zugfestigkeit elastischen Kunststoffäden ermöglicht die Ausbildung der Zugelemente der Laschen als einfache Wickel, die in einfacher Weise mit hoher Genauigkeit maschinell herstellbar sind, was wiederum eine gleichmäßige Verteilung der von der Scheibe aufzunehmenden Momente auf sämtliche Laschen zur Folge hat. Das hat den Vorteil, daß die einzelnen Laschen verhältnismäßig kleiner ausführbar sind als die früher verwendeten Drahtschlaufen. Davon abgesehen beträgt aber auch schon das spezifische Gewicht des für die Fadenwickel verwendeten Werkstoffes nur einen Bruchteil von demjenigen der früher benutzten Drahtschlaufen. Unter diesen Umständen treten bei den Gelenkscheiben nach der Erfindung nicht annähernd die hohen Fliehkräfte auf, wie bei den bekannten Seilscheiben, so daß Gewebeeinlagen im Außenmantel der Gelenkscheiben überflüssig werden.The use of plastic threads, which are elastic despite their high tensile strength enables the pulling elements of the tabs to be designed as simple wraps, which in can be easily machined with high accuracy, which in turn an even distribution of the moments to be absorbed by the disc over all Tabs. This has the advantage that the individual tabs are relatively can be made smaller than the wire loops previously used. Besides that but is also the specific weight of the one used for the thread winding Material only a fraction of that of the wire loops previously used. Under these circumstances, the joint disks according to the invention do not even come close the high centrifugal forces, as with the known pulleys, so that fabric inserts become superfluous in the outer surface of the flexible disks.

Die Scheibe gemäß der Erfindung ist außerordentlich wirtschaftlich herstellbar. Sie ist ihres spezifischen Aufbaus wegen momentfester als die bekannten Scheiben, und zwar wegen der gleichmäßigen Verteilung der Beanspruchungen auf sämtliche Laschen. Durch die Wahl einer bestimmten Vorspannung der Wickel der einzelnen Laschen lassen sich sämtliche Betriebsverhältnisse beherrschen. Die Gelenkscheibe ist aber auch wegen des Fortfalles sämtlicher Gewebeeinlagen und wegen der tiefen Aussparungen zwischen benachbarten, auf der gleichen Seite der Mittelebene liegenden Wickeln wesentlich elastischer und leichter.The disc according to the invention is extremely economical manufacturable. Due to its specific structure, it is more stable than the known ones Discs, because of the even distribution of the stresses on all Tabs. By choosing a certain pre-tension of the winding of the individual tabs all operating conditions can be mastered. The joint disc is, however also because of the omission of all fabric inlays and because of the deep recesses between adjacent coils lying on the same side of the median plane much more elastic and lighter.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Elastic universal joint washer, consisting of lugs arranged offset in pairs and connected to one another by bolt sleeves, which consist of thread wraps and inserts wrapped around them as support bodies, characterized in that the thread winding (2; 3) of the tabs to special, the Bolt sleeves (7) comprehensive spool sleeves (4, 5) are placed; of the bobbin tubes (4, 5) spacing support body (6) in width. common tangents is limited to the bobbin tubes (4, 5) and the support body (6) made of rigid material consists of the elastic thread winding (2, 3) is covered under tension.

2. wave universal joint disk according to claim 1, characterized characterized in that the thread winding (2, 3) are made of polyamide.

3. Universal joint washer according to claim 1 or 2, characterized in a known manner by. a polygon shape, whereby the sides of the polygon are parallel to the outer edges of the thread winding (2, 3) get lost.

4. Universal joint disk according to claims 1 to 3, characterized in that the cover disks of the bobbin sleeves (4, 5) are arched against the outer sides of the universal joint disk. Publications considered: German patents. No. 408 277, 814 364; Austrian Patent No. 121 879; French Patent No. 662,000; British Patent No. 321999.