DE546187C - Drehgelenk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Drehgelenke, insbesondere solche, die einen axialen Druck aufnehmen und exzentrisch belastet werden, z. B. für Laufrollen, Krane usw. und bezweckt die Schaffung eines solchen Gelenkes mit Kugeln. Bei Laufrollen z. B. liegt die Achse des Rades an der einen Seite der senkrechten Drehachse, so daß die Last dieser gegenüber versetzt ist, und es ergibt sich ein nach aufwärts gerichteter Druck an der einen Seite des Rollenhornes und ein abwärts gerichteter Druck an der anderen Seite, wodurch eine Kippbewegung und eine ungleichmäßige Belastung des Gelenkes entsteht. Bei einem Kran liegt das Gewicht auf der einen Seite der Drehachse.

Es sind bereits Drehgelenke für diese Zwecke gebaut worden, bei denen zwei oder mehrere Kugelbahnen angewendet wurden, die diesen doppelten Druck aufnehmen. Bei den Bauarten jedoch, bei denen lediglich eine einfache Kugelbahn verwendet wird, wird der doppelte Druck durch die Kugel nicht aufgenommen. Infolgedessen ist die Belastung beim Drehen ungleichmäßig, und die Teile werden infolge der Reibung stark abgenutzt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird

vorgeschlagen, ein Drehlager vorzusehen, welches einen einzigen Satz von Kugeln besitzt, die auf einer in zwei Ebenen liegenden Bahn laufen, wobei sich die Kugeln von der einen Ebene nach der anderen bewegen, um ihre Stellung an den gegenüberliegenden Seiten des exzentrisch belasteten Teiles einzunehmen, und sie sind so angeordnet, daß sie den Druck in der einen Richtung an der einen Seite und den Druck in der entgegengesetzten Richtung an der anderen Seite aufnehmen.

Bei der Bewegung von der einen Ebene nach der anderen ist es erwünscht, die Kugeln von dem Druck der Last zu entlasten, so daß keine Behinderung ihrer freien Bewegung eintritt, und es ist auch Gegenstand der Erfindung, eine Bauart zu treffen, bei welcher die Kugeln an den Stellen, an welchen sie sich aus der einen Ebene in die andere bewegen, nicht belastet sind und bei der diese Anordnung unter allen Bedingungen während der Benutzung aufrechterhalten wird, auch bei Abnutzungen, Veränderung in der Einstellung usw.

Es ist ferner Gegenstand der Erfindung, die Tragflächen des Gelenkes in das richtige Verhältnis zu der ungleichmäßig exzentrisehen Last zu setzen, die über die beiden Seiten der Achse verteilt ist, so daß eine durch diese ungleichmäßige Belastung entstehende ungleichmäßige Abnutzung ausgeglichen wird. Bei der Bauart gemäß der Erfindung ist die in zwei Ebenen befindliche segmentartige Laufbahn so angeordnet, daß entweder eine oder beide Ebenen je nach Wunsch den Druck in beiden Richtungen aufnehmen, und die Kugelbahn ist auch in der Lage, einen senkrechten Druck aufzunehmen, der sich auf der

einen Seite in der einen Richtung und auf der anderen Seite in der anderen Richtung erstreckt.

Um die Kugeln beim Übergang von der einen Ebene in die. andere vom Druck zu entlasten, wird gemäß der Erfindung bei gewissen Ausführungsformen vorgeschlagen, sie durch Kanäle in dem Hornoberteil hindurchgehen zu lassen, wo sie gänzlich außer Berührung rnit den zugehörigen Tragflächen kommen.

Die Zeichnungen zeigen mehrere Ausführungsformen der Erfindung, und zwar ist

Fig. ι eine Seitenansicht, teilweise weggebrochen, und zeigt ein Drehlager gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung, wie es beispielsweise für eine Laufrollenvorrichtung verwendet werden kann.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch Fig. i,

Fig. 3 ist ein Grundriß dazu. Fig. 4 ist ein Schnitt durch das Hornoberteil,

Fig. 5 ist ein Grundriß dazu. Fig. 6 ist ein Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform, bei welcher Rollenlager an Stelle der Kugellager verwendet werden.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Kranes, teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht, der ein Gelenk gemäß der Erfindung besitzt.

Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt, teilweise in Ansicht und zeigt eine Abänderung der Erfindung, wie sie ebenfalls für eine Laufrolle verwendet werden kann.

Fig. 9 ist ein Grundriß davon, teilweise weggebrochen und im waagerechten Schnitt. Fig. 10 ist ein senkrechter Schnitt durch das obere Teil des Hornes.

Fig. 11 ist eine vergrößerte schaubildliche Darstellung dazu, teilweise im Schnitt. Sie zeigt die Anordnung der Kugeln und Kugelbahnen, und zwar ist die Erhöhung zwischen der oberen und unteren Bahn gegenüber der Darstellung in Fig. 8 bis 10 abgeändert.

Fig. 12 zeigt eine ähnliche Darstellung des in Fig. 8 bis 10 dargestellten Gelenkes und zeigt den Einfluß der Abnutzung. Fig. 13 ist eine ähnliche Darstellung, die den Einfluß einer losen Einstellung der Teile zeigt.

Fig. 14 ist eine vergrößerte schaubildliche Darstellung, die die Einwirkung der Kräfte auf das Gelenk zeigt, wenn es an der Laufrolle sitzt.

Fig. 15 ist ein senkrechter Schnitt, teilweise in Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und zwar auch in seiner beispielsweisen Anwendung für eine Laufrolle.

Fig. 16 ist ein Grundriß dazu, teilweise fortgebrochen und im waagerechten Schnitt. Fig. 17 ist ein senkrechter Schnitt durch den oberen Teil des Hornes.

Fig. 18 ist ein teilweiser Schnitt in Richtung der Linie 18-18 von Fig. 16.

Fig. 19 ist ein senkrechter Schnitt, teilweise in Seitenansicht und zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 20 ist ein Grundriß dazu, teilweise gebrochen und im waagerechten Schnitt, und

Fig. 21 ist ein senkrechter Schnitt durch den oberen Teil des Hornes.

Die Zeichnungen zeigen im wesentlichen die Anordnung des Drehgelenkes gemäß der Erfindung in seiner einen Anwendung an einer Laufrolle, die ein Horn 10 aufweist, an welchem ein Rad 11 angeordnet ist. Das Horn besitzt an seinem oberen flachen Teil eine verhältnismäßig große kreisförmige Öffnung 13, welche den äußeren Umfang der Kugelbahn bildet. An der oberen Seite des Hornes ist eine kreisförmige Platte 14 vorgesehen, die in ihrer Mitte eine öffnung hat. Ein halbkreisförmiger Teil 15 dieser Öffnung deckt sich mit der Hälfte der öffnung 13 an der Seite der Drehachse, an welcher die Achse des Rades angeordnet ist, während der andere halbkreisförmige Teil 16 von geringerem Halbmesser ist und einen vorspringende'n Teil 17 an der Platte bildet, welcher sich gegenüber der Öffnung 13 nach innen erstreckt. Die Enden 18 und 19 dieses vorspringenden Teiles sind an ihrer unteren Seite abgeschrägt. Eine ähnliche Platte 20 ist an der unteren Seite des flachen Teiles 12 angeordnet, aber in umgekehrter Lage als die Platte 14. Sie besitzt nämlich eine Öffnung mit einem halbkreisförmigen Teil 21, welcher sich mit der Hälfte der öffnung 13 auf derjenigen Seite der Achse deckt, welche derjenigen Seite, an der sich die Radachse befindet, gegenüberliegt. Außerdem besitzt sie einen halbkreisförmigen Teil 23 von geringerem Durchmesser an der Radseite, der einen vorspringenden Teil an der Platte bildet, dessen Enden 24 und 25 nach oben hin abgeschrägt sind. Die Platten 14 und 20 sind an dem Horn mit Hilfe von Nieten 26 befestigt; sie können aber auch damit verschweißt oder auf sonst eine Art mit ihm verbunden sein.

Aus dem Grundriß, Fig. 5, ist zu ersehen, daß die Teile 16 und 22 von kleinerem Durchmesser eine ringsherum gehende Öffnung bilden, während die Teile 15 und 21 von größerem Durchmesser eine kreisförmige Bahn bilden, die auf der einen Seite in einer höheren Ebene liegt als die vorspringenden Teile 23 der unteren Platte und auf der anderen Seite η einer. tieferen Ebene als die vorspringenden Teile 17 der oberen Platte.

Die Befestigungsplatte 27, welche in ihren Ecken Löcher 28 zur Befestigung der von der Vorrichtung zu tragenden Gegenstände besitzt, ist an ihrer unteren Seite mit einem zylindrischen Zapfen 29 versehen, der einen etwas kleineren Durchmesser besitzt als die kreisförmige Öffnung, die durch die Teile 16 und 22 gebildet wird und in diese Öffnung hineinpaßt.

Oben ist der Zapfen mit einem seitlich sich erstreckenden Flansch 30 versehen, welcher sich über den vorspringenden Teil 17 der oberen Platte legt und einen den Teilen 15 und 21 etwa entsprechenden Durchmesser aufweist. An der unteren Seite des Zapfens 29 befindet sich eine Platte 31 von etwa dem gleichen Durchmesser wie der Flansch 30. Sie liegt unterhalb der vorstehenden Teile 23 der unteren Platte. Der Zapfen 29 und die Platte 31 werden an der Platte 27 durch einen in der Mitte hindurchgehenden Bolzen 32 zusammengehalten. Es können aber auch andere Mittel hierzu verwendet werden.

Durch die beschriebenen Teile wird eine Kugelbahn gebildet, welche aus zwei halbkreisförmigen Teilen besteht, die in zwei verschiedenen Ebenen liegen. Der vorstehende Teil 17 der oberen Platte bildet die obere Seite des Bahnteiles, dessen untere Seite durch die Platte 31 gebildet wird, während der vorstehende Teil 23 der unteren Platte die untere Seite desjenigen Bahnteiles bildet, dessen obere Seite durch den Flansch 30 gebildet wird. Die abgeschrägten Enden 18, 24 bzw. 19, 25 bilden rampenartige, die beiden Ebenen verbindende Teile. In der Bahn liegen Kugeln 33. Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Die versetzte Anordnung des Hornes verursacht einen aufwärts gerichteten Druck an derjenigen Seite, an welcher die Radachse liegt. Es werden infolgedessen an dieser Seite die Kugeln durch den nach oben gerichteten Druck des vorstehenden Teiles 23 der unteren Platte nach oben gegen den Flansch 30 gepreßt. Gleichzeitig wird an der entgegengesetzten Seite ein nach abwärts gerichteter Druck hervorgerufen, welcher die auf dieser Seite liegenden Kugeln durch den nach abwärts gerichteten Druck des vorstehenden Teiles 17 der oberen Platte nach unten gegen die Platte 3 r drückt. Die gesamte Last und der Druck wird auf diese Weise zu jeder Zeit von den Kugeln aufgenommen. An dem schrägen rampenartigen Teil entsteht kein nennenswerter Druck auf die Kugeln, so daß sie sich während der Drehung des Gelenkes frei von der einen Ebene nach der anderen bewegen, und bei der Drehung rollen sie an der einen Seite hoch und an der anderen Seite herunter.

In Fig. 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, bei welcher Rollenlager 34 verwendet werden an Stelle der Kugellager. Die Bauart und Arbeitsweise ist im übrigen die gleiche.

In Fig. 7 ist ein Kran dargestellt, welcher gemäß der Erfindung ausgeführt ist. Bei diesem Kran trägt der Kranarm io^e ein Gewicht 35. Die Wirkung des Gewichtes auf das Lager ist ähnlich der Wirkung der Last bei der Gießeinrichtung. In Fig. 8 bis 10 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wie sie ebenfalls für Laufrollen Verwendung finden kann und welche aus 7§ einem Horn 40 besteht, welches als Gußstück oder als Schmiedestück hergestellt werden kann und in welchem ein Rad 41 um die Achse 42 drehbar gelagert ist. Der obere Teil des Hornes ist mit einer kreisförmigen Öffnung 43 versehen, welche vorn, d. h. in der Richtung der exzentrischen Lage der Radachse durch ein Flanschsegment 44 von einem segmentartigen· Flansch 44 umfaßt wird, der eine nach aufwärts gerichtete Tragfläche 45 besitzt, die kurvenförmig in die innere Fläche 46 einer nach aufwärts gerichteten Rippe 47 übergeht.

Die Rippe 47 verhindert die Kugeln an einer seitlichen Bewegung nach auswärts. go Die Öffnung 43 wird an der rückwärtigen Seite von einem segmentartigen Flansch 48 umgeben, der in senkrechter Richtung gegenüber dem Flansch 44 versetzt ist und eine nach abwärts gerichtete Lauffläche 49 besitzt, die kurvenförmig in die zylindrische Innenfläche 50 des rückwärtigen Teiles 51 des Hornoberteiles übergeht. Die Enden der Flansche 44 und 48 sind bei 52 und 53 abgeschrägt, vorzugsweise unter einem Winkel von 45⁰ und liegen in einer solchen Entfernung voneinander, daß ein Kanal oder eine Rampe 54 entsteht, die die Kugelbahn an der oberen Seite des Flansches 44 mit der Kugelbahn an der unteren Seite des Flansches 48 verbindet, durch welche die Kugeln sich von der einen Ebene nach der anderen Ebene bewegen können. Die Achse des Rades 42 liegt in einer senkrechten Ebene, die vor der Mittelachse der Kugelbahn liegt.

Der Flansch 44 hat einen größeren Umfang als der Flansch 48, entsprechend der größeren Last und der Abnutzung an diesem Teil des Gelenkes, und zwar liegen die radialen Mitten der Kanäle 54 vorzugsweise etwa 20⁰ hinter der Durchmesserlinie des Hornoberteils, die parallel zu der Radachse liegt.

Die Befestigungsplatte 55 ist mit einem mittleren Zapfen 56 versehen, welcher in die Öffnung 43 des Hornoberteiles einfaßt und sich darin dreht, und an der unteren Seite der Platte ist eine ununterbrochene kreisför-

mige Lagerfläche 57 vorgesehen, die senkrecht gegenüber den Lagerflächen 45 des Flansches 44 liegt und kurvenförmig in die äußeren zylindrischen Flächen 58 des Zapfens übergeht, der ein Herausspringen der Kugeln nach innen verhindert. Die obere Fläche 59 des Flansches 48 besitzt einen gewissen Spielraum gegenüber der Fläche 57 und ist geneigt, so daß dort keine Berührung stattfindet, selbst nicht nach starker Abnutzung.

An dem unteren Ende des Zapfens 56 ist eine kreisförmige Lagerplatte 60 mit Hilfe eines Bolzens 61 befestigt. Der Bolzen trägt vorzugsweise an seinem unteren Ende einen Kopf und ist an seinem oberen Ende umgenietet, wobei der Nietkopf innerhalb des mittleren Ausschnittes 62 der Platte 55 liegt. Diese Platte 60 ragt über den Zapfen unterhalb des Flansches 44 heraus und stützt diejenigen Kugeln der Kugelreihe 63, die unter dem Flansch 48 liegen. Die Platte 60 dient dem doppelten Zweck, die Teile in der zusammengesetzten Lage zu halten und eine beständige ringförmige Lauffläche für die Kugeln während ihres Eingriffes mit dem Flansch 48 zu bilden. Zwischen dem Zapfen 56 und der Platte 60 können eine oder mehrere Zwischenplättchen angeordnet werden, um eine Einstellung vornehmen zu können. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist folgende.

Die exzentrische Anordnung des Homes verursacht einen nach aufwärts gerichteten Druck an der Seite, an welcher die Radachse gelagert ist. Die Last wird auf der einen Seite zwischen der Lagerfläche 45 des Flansches 44 und der gegenüberliegenden Lagerfläche 57 der Platte 55 aufgenommen, an der anderen Seite zwischen der Lagerfläche 49 des Flansches 48 und der Lagerplatte 60. Die Kugel oder Kugeln in dem mittleren Teil des Flansches 44 wirken als Drehachse, um welche das Horn sich an der vorderen, also an der Radseite, nach aufwärts zu bewegen bestrebt ist.

Während der Drehung bewegen sich die Kugeln 63 durch die Kanäle oder Rampen 54 von der einen Ebene nach der anderen, und die Kugeln sind in den den Rampen benachbarten Teilen praktisch frei von Last, so daß keine Behinderung ihrer freien Bewegung stattfindet. Bei der praktischen Ausführung sind die Lagerflächen der Bahnen 45 und 49 des Hornoberteiles unter einem kleinen Winkel gegeneinander geneigt, und die Anordnung der Rampen 54 hinter der Durchmesserlinie des Hornoberteils ist so, daß der Raum zwischen den Enden der Flansche 44 und der Lagerfläche 57 größer wird, wenn sich der Winkel vergrößert, so daß dort keine Möglichkeit besteht, die Kugeln an dieser Stelle festzuhalten, auch wenn eine übermäßige Abnutzung eintritt oder die Teile sehr lose eingestellt sind.

Unter gewissen, besonders schwierigen Bedingungen ist es wünschenswert, die Last von einer größeren Zahl von Rollen aufnehmen zu lassen, als dies der Fall ist, wenn nur kleinere Lasten getragen werden. Durch eine Verringerung des Winkels, in dem die Lagerflächen des Hornoberteiles liegen, nimmt die Anzahl der Kugeln, die mit den Flanschen 44,

48 in Eingriff stehen, die Last auf, wenn die Lagerflächen des Hornoberteiles parallel zu den ununterbrochenen Lagerflächen 57 und 60 stehen.

In Fig. 11 ist eine abgeänderte Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Winkellage vergrößert ist und eine geringe Anzahl von Kugeln mit der Last in Eingriff stehen, wenn man die Entfernung zwischen der mittleren Ebene der oberen, in Eingriff mit dem Flansch 44 stehenden Kugeln und der mittle- . ren Ebene der unteren, in Eingriff mit dem Flansch 48 stehenden Kugeln verringert. In diesem Falle wird die Entfernung zwischen den Ebenen der Lagerflächen 45 und 49 vergrößert, so daß die oberen und unteren Kugelebenen dichter aneinandergebracht werden und die geneigte Lage der Tragflächen 45 und

49 des Hornoberteiles vergrößert wird. .Durch Vergleich mit der in Fig. 14 dargestellten Form ist zu erkennen, daß in dieser Fig. 14 die Ebenen der Laufflächen 45 und 49 dichter aneinandergebracht, der Abstand der Kugelebenen vergrößert und die geneigte Lage des Hornoberteiles verringert sind und dadurch eine größere Anzahl von Kugeln unter Last steht.

In Fig. 12 ist die Wirkung einer erhebliehen Abnutzung auf die Laufflächen dargestellt. Hier sollen die Kugeln sowohl die ununterbrochenen Bahnen 57, 60, nämlich an den Stellen 65 und 66 als auch die diesen gegenüberliegenden Laufflächen 44 und 49, nämlich bei 67 und 68 abgenutzt haben, und zwar soll die bei 65 und 67 angedeutete Abnutzung größer sein als die bei 66 und 68, weil an dieser Seite eine größere Last liegt. Die größere Ausdehnung des Flansches 44 in der Richtung des Umfanges gegenüber dem Flansch 48 ist etwa proportional dem Lastenunterschied, so daß auch nach sehr langer Benutzung das Verhältnis des Kugeleingriffs zwischen den Segmentbahnen und den ununterbrochenen Bahnen sich nicht wesentlich ändert und die Arbeitsweise und Wirksamkeit der Vorrichtung praktisch konstant bleibt. Der freie Kugelquerschnitt bleibt der gleiche und ist während der gewöhnlichen Benutzung und Abnutzung der Vorrichtung festgelegt, da die segmentartigen Lagerflächen der tat-

sächlichen Belastung dieser Flächen entsprechend proportioniert sind und der freie Kugelquerschnitt praktisch in einer neutralen Lage liegt, d. h. in einer Lage zwischen der durch die Abnutzung an der vorderen, also an der Radseite verursachten Aufwärtsbewegung, die infolge der größeren Lastverhältnisse ziemlich groß ist und der verhältnismäßig kleineren Abwärtsbewegung an derjenigen Seite, die den geringeren Druck aufnimmt.

Auf diese Weise wird, wenn die Abnutzung auf dem vorderen und hinteren Segment gleich war, das Kippen der Vorrichtung vorn und hinten gleich sein, und Linien, welche man durch die Kugelmitten der vorderen und hinteren Kugeln legt und die verschiedene Grade des Kippens zeigen, werden sich immer in einem gemeinsamen Punkte in der Mitte

so der Achse der Vorrichtung treffen. Wenn die Abnutzung an der vorderen Seite jedoch größer ist, dann würden diese Linien sich nicht in der Mittelachse, sondern in einem Punkt weiter hinten, d. h. nach derjenigen Lagerfläche hin treffen, welche die leichtere Last trägt, und hierdurch wird die Größe der vorderen und hinteren Tragflächen bestimmt. In Fig. 12 verbindet die strichpunktierte Linie χ die Kugelmitte der vorderen und hinteren Kugeln, die ebenfalls in strichpunktierten Linien in der Lage gezeichnet sind, die sie einnehmen, bevor irgendeine Abnutzung stattgefunden hat, und die gestrichelte Linie y verbindet die Kugelmitten nach einer erheblichen Abnutzung. Es ist zu ersehen, daß die Schwingebenen, die durch diese Linien angedeutet sind, sich in einem Punkt treffen, welcher etwa mit den nach hinten versetzten Lagen der Durchgänge oder Rampen 54 zusammenfällt, und dieser Schnittpunkt bleibt praktisch unverändert.

In Fig. 13 ist die Wirkung dargestellt, die eintritt, wenn ein sehr loser Zusammenbau zwischen dem Horn und den ununterbrochenen Lagerflächen vorliegt. Hier werden wiederum die allgemeinen Beziehungen zwischen den segmentartigen und den ununterbrochenen Lagerflächen nicht wesentlich geändert, und es tritt nichts ein, wodurch die Wirksamkeit des Gelenkes bei der Arbeit gestört würde. In diesem Falle wird die Schräglage der Tragflächen am Hornoberteil ein wenig vergrößert.

Die Bedingungen, die in Fig. 12 und 13 dargestellt sind, sind diejenigen, welche im allgemeinen bei der Benutzung solcher Gelenke auftreten, und zwar infolge der Abnutzung oder infolge der Verschiedenheit der Toleranzen in der Einstellung bei der Fabrikation oder auch durch falsche Einstellung. In beiden Fällen wird das Gelenk trotzdem ordnungsmäßig arbeiten. Wie in Verbindung mit Fig. 11 gezeigt, kann die Einrichtung auch so abgeändert'werden, daß die Zahl der Kugeln, die unter Last sind, geregelt wird, und wenn diese Regelung einmal erfolgt ist, bleibt das Zusammenwirken zwischen den Lagerteilen während der normalen Lebensdauer des Gelenkes praktisch unverändert. Die Anordnung von verhältnismäßig langen segmentartigen Lagerflächen 45 und verhältnismäßig kurzen segmentartigen Lagerflächen 49 gleicht nicht nur die auf diese Flächen aufgelegte Last aus, sondern hält auch den freien Kugelquerschnitt zwischen den die Last tragenden Punkten praktisch unverändert, unabhängig von der Benutzung oder der schlechten Einstellung.

In Fig. 14 ist die Wirkung der Kräfte dargestellt, die auf die Einrichtung sowohl im Ruhezustand als auch bei der Bewegung einwirken. Angenommen, daß die Last von der Radachse aufgenommen wird, dann liegt die größere Belastung in der senkrechten Richtung, die durch den Pfeil α angedeutet ist. Dieser Belastung wirken entgegen zwei auf die Oberfläche des Hornes einwirkende Kräfte, nämlich

1. die durch den Pfeil b angedeutete, die sich gegen die Tragfläche 45 des Flansches 44 richtet und der Richtung der Kraftlinie a entgegengerichtet ist und parallel zur Drehachse liegt und

2. die durch den Pfeil c angedeutete Kraft, die entgegengesetzt der Kraftlinie b gerichtet ist und sich gegen die segmentartige Tragfläche 49 des Flansches 48 legt. Diese drei Kräfte stehen im Gleichgewicht, und der durch den Pfeil b angedeutete Punkt bildet in Wirklichkeit einen Drehpunkt. Er bleibt, wenn die ganze Vorrichtung in Ruhe ist, unverändert, und es sind dann die erwähnten Kräfte die einzigen, die wirksam sind.

Wenn die Vorrichtung, an welcher das Gelenk gemäß der Erfindung angeordnet ist, sich zu bewegen beginnt, so wird eine Kraft auf die Achse in waagerechter Richtung ausgeübt, die von der Drehachse fortgerichtet ist, wie durch den Pfeil d angedeutet. Diese Kraft bewirkt eine Drehung des drehbaren Teiles des Gelenkes und erzeugt eine Gegenkraft, wie sie durch den Pfeil e angedeutet ist, die sich gegen die Lagerflächen 50 des Wandteiles 51 richtet. Die Größe dieser Kraft e steht im Verhältnis zu der Größe n₅ der waagerechten Kraft d, die auf die Radachse ausgeübt wird und wird durch die Tragfläche 58 des Teiles 56 aufgenommen.

In Fig. 15 bis 18 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die auch für eine Laufrollenvorrichtung geeignet ist. Es ist hier ein Horn 70 vorgesehen, welches

als Gußstück oder als Schmiedestück oder in einer sonstigen Weise hergestellt ist und welches das Rad 71 auf der Achse 72 trägt. Der Hornoberteil ist mit einer kreisförmigen Öffnung 73 versehen, und an der oberen Fläche des Teiles 70 ist außerhalb der Aussparung 73, aber konzentrisch zu ihr eine segmentartige, als Kugelbahn dienende Nut 74 vorgesehen, die etwa einen halbkreisförmigen ίο Querschnitt aufweist. Diese Nut 74 liegt in dem vorderen Teil des Hornoberteiles, d. h. in der Richtung, nach welcher hin die Radachse versetzt ist und erstreckt sich nach rückwärts über die Durchmesserlinie des Hornoberteiles um etwa 20⁰ nach jeder Seite hinaus und endet dort in kreisförmige Kanäle als Rampen auf der Unterseite des Hornoberteiles zusammen mit den Enden einer segmentartigen, als Kugelbahn dienenden Nute 76, die ebenfalls etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Kanäle oder Rampen 75 haben eine solche Weite, daß die Kugeln sich frei durch sie hindurch von der einen Ebene nach der anderen bewegen, wenn das Gelenk sich dreht. Die größere Ausdehnung der Nut 74 gegenüber der Nut 76 entspricht der größeren Belastung und Abnutzung an dem vorderen Teil des Hornes. Die untere Fläche des Hornoberteiles ragt unter der Nut 74 hervor und bildet eine segmentartige Rippe 7J, und die obere Fläche ragt oberhalb der Nut 76 hervor und bildet eine segmentartige Rippe 78. Die Mittellinie der Radachse 72 liegt in einer senkrechten Ebene, die vor der Mittellinie der Kugelbahn liegt. Die Wirkungsweise ist folgende:
Die versetzte Anordnung des Hornes bewirkt einen nach aufwärts gerichteten Druck an der Seite, an welcher die Radachse angeordnet ist, da die Last an der einen Seite zwischen der segmentartigen Kugellauffläche 74 des Hornoberteiles und der gegenüberliegenden ununterbrochenen Kugellauffläche, nämlich der Nut 81 der Platte 79 aufgenommen wird, während sie auf der anderen Seite ' zwischen der segmentartigen Kugellauffläche 76 des Hornoberteiles und der gegenüberliegenden ununterbrochenen Kugellauffläche aufgenommen wird, die durch die Nut 85 der Platte 82 gebildet wird. Die Kugel oder Kugeln in dem mittleren Teil der Nut 74 wirken als Drehpunkt, um welchen das Hornoberteil sich an der Vorderseite, also an der Radseite nach oben und an der Rückseite nach unten zu bewegen sucht, so daß in Wirklichkeit die segmentartigen Kugellaufflächen an dem Hornoberteil ein wenig geneigt sind. Während der Drehung bewegen sich die Kugeln 86 durch den Kanal 75 von der einen Ebene nach der anderen, und die Kugeln'in den Räumen, die diesen Kanälen benachbart sind, sind infolge der kleinen Schräglage des Hornoberteiles frei von Rost, so daß ihre freie Bewegung nicht gehindert ist. Bei der Bewegung durch die Kanäle oder Rampen 75 werden die Kugeln ganz von dem Hornoberteil eingeschlossen und sind infolgedessen außer Berührung mit den sich bewegenden Lagerflächen. Durch das tiefe Einbetten der Kugeln in die Nuten ergibt sich eine Bogenberührung, so daß das Eindrücken der Kugeln verkleinert und die Abnutzung verringert wird und Seitendrücke nach allen Richtungen hin aufgenommen werden. Der senkrechte Druck, der unter gewöhnlichen Umständen erheblich größer ist als der seitliche oder waagerechte Druck, bewirkt das Ausrichten und Zentrieren.

Der Teil der Bahn, in welchem die Kugeln frei von Last sind in der Nähe der Kanäle oder Rampen 75, wird während der gewöhnlichen Verwendung und auch bei Abnutzung unverändert gehalten, da die segmentartigen Tragnuten entsprechend der tatsächlichen Belastung dieser Nuten proportioniert sind.

In Fig. 19 bis 21 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Platte 82 mit einer flachen, ununterbrochenen Tragfläche 88 ausgestattet ist, welche mit in der unteren Ebene befindlichen Kugeln in Eingriff steht und sie stützt, während sie sich in der segmentartigen Nut 76 befindet. Die die Kugelhahn bildende Nut 76 erstreckt sich nach abwärts um die Kugeln herum bis an die Platte 82 heran. Bei dieser Ausführungsform wird der Seitendruck nur durch die in der oberen Ebene befindlichen Kugeln aufgenommen, die in Eingriff mit der segmentartigen, als Kugellauffläche dienenden Nut 74 und der ununterbrochenen Kugellauffläche 81 stehen, die gleichzeitig auch die Zentrierung bewirken.

Claims (19)

1. Patentansprüche;

   i. Drehgelenk mit einem zur Aufnahme der Last bestimmten Element und einem mit dem Boden in Eingriff kommenden Element, die so miteinander verbunden sind, daß eine exzentrische Drehung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Elementen eine Laufbahn gebildet ist, mit welcher ein einziger Satz von Wälzmitteln (Kugeln, Rollen) in Eingriff steht, die an der einen Seite der Drehachse nach einer Richtung, und zwar etwa parallel zu der Drehachse, und auf der anderen Seite der Drehachse in einer anderen Richtung angedrückt werden.
2. 2. Drehgelenk mit einem zur Aufnahme der Last bestimmten Element und einem mit dem Boden in Eingriff kommenden

   Element, die so miteinander verbunden sind, daß eine exzentrische Drehung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem der Elemente eine kreisförmige Laufbahn verbunden ist, mit welcher Wälzmittel (Kugeln, Rollen) in Eingriff stehen, und das andere Element einen segmentartigen Teil enthält, welcher die Wälzmittel auf der einen Seite der Drehachse gegenüber der Laufbahn nach der einen Richtung drückt und ein weiterer segmentartiger Teil vorgesehen ist, der in axialer Richtung dem ersten gegenüber versetzt und ihm gegenüber angeordnet ist, und der die Wälzmittel gegenüber der Laufbahn auf der anderen Seite der Drehachse nach einer anderen Richtung drückt.
3. 3. Drehgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die segmentartigen Teile einander gegenüberliegende Rampenteile an ihren Enden besitzen, durch die die Rollen sich von dem einen nach dem anderen hinbewegen.
4. 4. Drehgelenk, bestehend aus einem Element mit einander gegenüber angeordneten ringförmigen Lagerflächen, einer Reihe von umlaufenden Wälzmitteln (Kugeln, Rollen), die zwischen den ringförmigen Lagerflächen angeordnet sind, einem Element mit einander gegenüber angeordneten, entgegengesetzt gerichteten Tragflächen, die zwischen den ringförmigen Lagerflächen liegen und die Wälzmittel an zwei einander gegenüberliegenden Punkten in bestimmten entgegengesetzten Richtungen gegen die betreffende ringförmige Lagerfläche drücken, und bei dem eine Last, welche in den beiden erwähnten Richtungen und in einer durch die beiden Punkte hindurchgelegten Ebene Kräfte erzeugt, von den Wälzmitteln an diesen Punkten und in der Richtung dieser Kräfte aufgenommen wird.
5. 5. Drehgelenk mit einem Paar gegeneinander drehbarer Elemente und einer ringförmigen Laufbahn zwischen diesen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Gruppe von Wälzmitteln (Kugeln, Rollen) zwischen diesen Lauf bahnen angeordnet ist, die an einer Stelle auf der einen Seite der Drehachse parallel zu ihr nach der einen Richtung und an einem diametral entgegengesetzt liegenden Punkt auf der anderen Seite der Drehachse in der entgegengesetzten Richtung gedrückt werden.
6. 6. Drehgelenk, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander drehbare Elemente, von denen das eine eine ununterbrochene ringförmige Laufbahn mit einander entgegengesetzten Lagerflächen besitzt, zwischen denen eine Reihe von Wälzmitteln (Kugeln, Rollen) angeordnet ist, während das andere Element unterbrochene Lagerflächen besitzt, welche die Wälzmittel an einer Stelle auf der einen Seite der Drehachse nach einer Richtung gegen eine der Lagerflächen an dem ersterwähnten Element und an einer Stelle auf der anderen Seite der Drehachse gegen die andere Lagerfläche drückt.
7. 7. Drehgelenk zur Aufnahme verhältnismäßig großer exzentrischer Lasten, gekennzeichnet durch ein relativ feststehendes Element mit zwei einander zugekehrten ringförmigen Lagerflächen, welche in senkrecht zur Drehachse liegenden Ebenen liegen, und ein diesem festen Element gegenüber drehbares Element, welches zwei einander zugekehrte, in einer gewissen Entfernung voneinander liegenden Ebenen angeordnete Lagerflächen besitzt, wobei zwischen den Lagerflächen an dem beweglichen Element und den gegenüberliegenden Teilen der Lagerflächen des festen Elementes Wälzmittel (Kugeln, Rollen) angeordnet sind.
8. 8. Drehgelenk zur Aufnahme von exzentrischen Lasten, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander drehbare Teile und einen go einzigen Satz von rollenden Wälzmitteln, die zwischen diesen Teilen angeordnet sind, wobei eine Anzahl dieser Wälzmittel Kräfte von dem einen Teil auf den anderen in etwa parallel zu der Drehachse liegenden Richtungen überträgt, und zwar einen Teil dieser Anzahl in der einen Richtung und die anderen in der entgegengesetzten Richtung.
9. 9. Drehgelenk zur Übertragung einer exzentrischen Last, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander drehbare Teile mit zusammenwirkenden Oberflächen, die eine Kugellaufbahn bilden, welche einander gegenüber angeordnete Teile in rechtwinklig zur Achse der Laufbahn verschiedenen Ebenen besitzen, und in denen ein Satz von Kugeln angeordnet ist, die bei der Drehung der beiden Teile gegeneinander der Reihe nach von dem einen Teil der Laufbahn nach dem anderen hingeschoben werden.
10. 10. Wälzlager mit zwei gegeneinander drehbaren Teilen und einer zwischen ihnen liegenden Laufbahn, dadurch gekennzeichnet, daß diese Laufbahn Teile besitzt, die in benachbarten parallelen Ebenen liegen, und eine Reihe von Wälzelementen in dieser Laufbahn angeordnet ist, die so geführt werden, daß die Druckübertragung von dem einen der Teile auf den anderen durch die .Wälzelemente auf den beiden

    Seiten der Drehachse der Teile in entgegengesetzten Richtungen erfolgt.
11. 11. Drehgelenk, gekennzeichnet durch die^Combination zweier gegeneinander beweglicher Teile, von denen eines eine Kugellaufbahn besitzt, während das andere Flanschen trägt, die in die Laufbahn hineinragen und einen Teil derselben bilden, und einer Mehrzahl von Wälzelementeii

    ίο in dieser Laufbahn, wobei die Flanschen eine Lagerfläche oberhalb der Teile, die nach abwärts oder auswärts oder nach abwärts und auswärts gerichtet ist, besitzen, und eine weitere Lagerfläche unterhalb der Teile, die nach aufwärts gerichtete Lagerflächen tragen.
12. 12. Wälzlager mit zwei gegeneinander drehbaren Teilen und einer im Kreis herum angeordneten Reihe von Wälzelementen, gekennzeichnet durch zwei Laufflächen bildende, starr mit dem einen Teil verbundene Mittel,. von denen eines mit einer Drehung der beiden Teile gegeneinander unter den Wälzelementen und das andere über ihnen vorbeigeht.
13. 13. Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, daß zwei etwa in einem Kreis herum angeordnete Reihen von Wälzmitteln (Kugeln, Rollen) angeordnet sind, von denen je ein Teil in einer von zwei besonderen parallelen Ebene liegt, in Verbindung mit Führungen und Mitteln zur Druckübertragung.
14. 14. Wälzlager mit einer Reihe von be-" weglichen Teilen, gekennzeichnet durch Führungen, welche die Teile in einer ersten Ebene und in einer zweiten Ebene führen, und von Einrichtungen, die die Teile von der einen Ebene nach der anderen überführen.
15. 15.-Drehgelenk mit zwei drehbar miteinandei verbundenen Elementen, gekennzeichnet durch eine Reihe von drehbaren Teilen, welche zwischen diesen Elementen liegen und von denen eine Anzahl in einer ersten und eine geringere Anzahl in einer weiteren Ebene liegen, in Verbindung mit Mitteln zum Führen dieser Teile in den Ebenen und zum Überführen derselben von einer Ebene nach der anderen.
16. 16. Drehgelenk mit zwei drehbar miteinander verbundenen Elementen, gekennzeichnet durch Laufbahnen zwischen diesen Elementen, einer Reihe von drehbaren, mit den Laufbahnen in Eingriff stehenden Teilen und Mitteln- zum Andrücken einer Anzahl dieser Teile auf der einen Seite der Drehachse nach der einen Richtung und eine geringere Anzahl auf der anderen Seite der Drehachse in einer anderenRichtung.
17. 17. Drehgelenk mit zwei drehbar gegeneinander verbundenen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem einen der Elemente kreisförmige Tragflächen verbunden sind, die vorzugsweise in senkrechter Richtung einander gegenüberliegende, im Kreise ringsherum gehende Tragflächen bilden und mit diesen Tragflächen in Eingriff stehende umlaufende Teile angeordnet sind, während das andere Element einen segmentartigen Teil von über i8o° Ausdehnung besitzt, der die drehbaren Teile auf der einen Seite der Drehachse gegenüber den Tragflächen nach der einen Richtung drückt, und einen weiteren segmentartigen Teil von weniger als i8o°, der den ersten segmentartigen Teilen gegenüber angeordnet ist und die drehbaren Teile gegenüber den Lagerflächen auf der anderen Seite der Drehachse in einer anderen Richtung drückt.
18. 18. Drehgelenk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Andrücken der Teile eine als Nut ausgebildeteLaufbahn besitzen, welche die Teile, die mit ihr in Eingriff sind, gegen eine radiale Bewegung nach innen und nach außen schützt.
19. 19. Drehgelenk mit zwei drehbar miteinander verbundenen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine dieser Elemente eine kreisförmige Lagerfläche besitzt mit einer ringsherum gehenden, als Lauffläche dienenden Nut, und drehbare, mit dieser Tragfläche in Eingriff stehende Mittel vorhanden sind, die durch die Ausbildung der Tragfläche als Nut gegen eine radiale Bewegung nach innen und außen gesichert sind, während das andere EIement Mittel besitzt, um eine Anzahl der drehbaren Teile gegenüber der Lagerfläche auf der einen Seite der Drehachse nach der einen Richtung und. andere drehbare Teile auf der anderen Seite der Drehachse in einer anderen Richtung zu drücken, wobei die an dem zweiten Element angeordneten Bahnen als den Nuten des ersten Elementes gegenüber angeordnete Nuten ausgebildet sind, n₀

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen