Winkelgelenke DIN 71802 Form CS mit Gewindezapfen

1. Produktbeschreibung

Winkelgelenke (auch bekannt als Kugelgelenke oder Faudigelenke, siehe auch Wikipedia) nach DIN 71802 Form CS mit Gewindezapfen sind mechanische Eckverbindungs- und Führungselemente, die speziell für die flexible und zuverlässige Kraftübertragung in verschiedenen Richtungen konzipiert sind.

Bei einem Winkelgelenk handelt es sich um eine Baugruppe. Die nachfolgende Aufzählung beschreibt die Einzelteile der klassischen Ausführung nach DIN 71802:

1. Kugelpfanne DIN 71805
   Die Kugelpfanne umschließt den Kugelzapfen und ermöglicht eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit in alle Richtungen. Ihre präzise Fertigung sorgt für eine reibungsarme Funktion und langanhaltende Stabilität.
2. Kugelzapfen DIN 71803
   Der Kugelzapfen verfügt über ein Außengewinde und eine Schlüsselfläche für eine einfache Montage. Er wird in die Kugelpfanne eingesetzt und gewährleistet die notwendige Beweglichkeit des Gelenks.
3. Sprengring
   Dieser Ring hält den Kugelzapfen sicher in der Kugelpfanne und verhindert ein ungewolltes Lösen.
4. Sicherungsbügel DIN 71805
   Der Sicherungsbügel fixiert den Kugelzapfen zusätzlich in der Kugelpfanne und bietet so noch mehr Sicherheit.
5. Dichtkappe (optional)
   Schutz vor Staub, Schmutz, Spritzwasser und Dämpfen, verlängern die Lebensdauer der Gelenke und reduzieren den Wartungsaufwand.
6. Sechskantmutter DIN 934
   Zur Befestigung und zusätzlichen Sicherung des Kugelzapfens.
7. Schmierfett
   Zur Reduzierung der Reibung zwischen Kugelzapfen und Kugelpfanne und zur Verlängerung der Lebensdauer des Gelenks.

Diese Variante nach DIN 71802 in der Form CS ist die am weitesten verbreitete Ausführung. Dank des Einsatzes eines zusätzlichen Sicherungsbügels bietet dieses Gelenk eine erhöhte Sicherheit gegen unerwünschten Abzug, beispielsweise verursacht durch eine hängende Montage.

Durch die Ausführung der Kugelpfanne mit Innengewinde sowie des Kugelzapfens mit Außengewinde ist eine einfache Kombination mit anderen Bauteilen sichergestellt. Der Schwenkwinkel beträgt dabei ±18°.

Übersichtsvideo

Die untenstehenden Informationen haben wir für Sie auch bequem in einem Video zusammengefasst:

2. Produktdetails

Größe: CS 8 M5 - CS 19 M16

Materialgruppe: Stahl, Edelstahl, Edelstahl A4-Qualität

Oberfläche: blank, galvanisch verzinkt weiß

Gewindeart: Regelgewinde rechts und links, Feingewinde rechts

d1 Kugeldurchmesser: 8 - 19

d2 Gewinde: M5 x 0,8 - M16 x 2

Optionen

Gewinde: Grundsätzlich sind die Standardvarianten sowohl an der Kugelpfanne als auch an dem Kugelzapfen mit einem Rechtsgewinde versehen. Jeder Baugröße ist dabei durch die Norm eine entsprechende Gewindegröße zugeordnet.

Sofern es die Teilegeometrie des jeweiligen Bauteils zulässt, sind abweichend hiervon auch andere Gewindegrößen oder ein metrisches Linksgewinde möglich. Zudem kann für Anwendungen mit der Anforderung an eine präzisere Einstellmöglichkeit das Bauteil auch mit einem entsprechenden Feingewinde mit geringerer Gewindesteigung ausgelegt werden. Selbstverständlich sind alle diese genannten Optionen für das Gewinde auch beliebig kombinierbar.

Form C: Die Form C unterscheidet sich zur Form CS nur darin, das sie keinen Sicherungsbügel hat, wobei hier dann die Kugelpfanne DIN 71805 Form A verwendet wird.

Form CSL: Die Form CSL ist die leichtgängige Variante der Winkelgelenke DIN 71802 Form CS. Durch den Einsatz dieser leichtgängigen Version reduziert sich der Reibungswiderstand zwischen Kugelpfanne und Kugelzapfen. Allerdings weisen diese Gelenke funktionsbedingt gegenüber der Standardvariante ein erhöhtes Kugelspiel auf.

Winkelgelenk nach DIN 71802 Form B und Form BS mit Nietzapfen: Die Baureihen Form B und Form BS nach DIN 71802 sind grundsätzlich mit der oben beschriebenen Form C oder Form CS identisch. Der Unterschied besteht darin, dass anstelle des Kugelzapfens ein Nietzapfen eingesetzt wird. Dieser eignet sich vor allem dann, wenn das Gelenk dauerhaft mit einem anderen Bauteil verbunden werden soll.

Ähnlich DIN 71803: Winkelgelenke mit Schlüsselfläche an der Pfanne, Winkelgelenke mit langer Kugelpfanne oder mit Dichtkappe sowie Winkelgelenke mit Schlitzpfanne sind ähnlich DIN 71803 und vervollständigen das Standardprogramm der Winkelgelenke von mbo Oßwald.

3. Anwendungsbereiche & Kompatibilität

Verwendung finden Winkelgelenke bevorzugt in Anwendungsgebieten, bei welchen die Kraftübertragung als Eckverbindung stattfindet. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass das Gelenk durch die Bauteilgeometrie in allen Richtungen beweglich ist. Die Kraftübertragung findet dadurch in der Anwendung manchmal nur punktuell statt. Zudem wird das Winkelgelenk häufig zusätzlich für einen Winkel- sowie Spielausgleich eingesetzt.

Typische Anwendungsfelder sind u.a.:

Maschinenbau: Im allgemeinen Maschinenbau finden Winkelgelenke breite Anwendung als flexible und sichere Verbindungen in diversen Maschinen. Ob in Produktionsanlagen, Fördertechnik oder Robotik – überall dort, wo präzise Bewegungen und flexible Kraftübertragungen notwendig sind, kommen Winkelgelenke zum Einsatz. Ihre Fähigkeit, Bewegungen in verschiedene Richtungen zu übertragen, macht sie zu einem essentiellen Bauteil für komplexe Mechanismen und sorgt für eine hohe Effizienz und Langlebigkeit der Maschinen.

Land- und Baumaschinen: Land- und Baumaschinen müssen unter rauen Bedingungen arbeiten und dabei oft starke mechanische Belastungen aushalten. Winkelgelenke werden hier als bewegliche Verbindungselemente in verschiedenen Maschinen und Geräten genutzt, beispielsweise in Traktoren, Mähdreschern oder Baggern. Sie ermöglichen eine zuverlässige Kraftübertragung und Beweglichkeit, welche notwendig ist, um die unterschiedlichsten Arbeitsvorgänge effektiv und sicher durchzuführen.

Bahnindustrie: In der Bahnindustrie werden Winkelgelenke in Verbindungen und Achsschenkeln eingesetzt. Besonders in den komplexen Fahrwerkskonstruktionen von Zügen sind die Winkelgelenke unverzichtbar, da sie eine flexible und dennoch stabile Verbindung zwischen den unterschiedlich beweglichen Teilen der Fahrwerksysteme sicherstellen. Dies trägt zur Stabilität und Sicherheit der Fahrzeuge bei, auch unter extremen Belastungen und wechselnden Bewegungen.

Medizin- und Rehatechnik: In der Medizin- Rehatechnik kommen Winkelgelenke in beweglichen Komponenten von medizinischen Geräten und Instrumenten zum Einsatz. Hier gewährleisten sie die nötige Präzision und Flexibilität, um komplexe Bewegungen und Anpassungen zu ermöglichen.

Energie- und Kraftwerkstechnik: In Kraftwerken und anderen Energiesystemen werden Winkelgelenke verwendet, um bewegliche Teile in Turbinen, Pumpen und anderen Maschinen zu verbinden. Sie fördern die Effizienz und Sicherheit, indem sie Bewegungen und Vibrationen optimal ausgleichen.

Verpackungs- und Fördertechnik: In der Verpackungs- und Fördertechnik sind flexible und präzise Bewegungen unabdingbar. Winkelgelenke kommen in Förderbändern, Abfüllanlagen und Verpackungsmaschinen zum Einsatz (z.B. an Gasfedern), um eine kontinuierliche und reibungslose Bewegung der Materialien und Produkte zu garantieren.

Winkelgelenke DIN 71802 Form CS mit Gewindezapfen sind vielseitige und unverzichtbare Komponenten in zahlreichen industriellen Bereichen. Ihre Fähigkeit, Kräfte und Bewegungen in verschiedene Richtungen zu übertragen, macht sie besonders wertvoll für den Fahrzeugbau, die Bahnindustrie, Land- und Baumaschinen sowie den allgemeinen Maschinenbau. Durch ihre robuste Konstruktion und hohe Präzision tragen sie wesentlich zur Leistungsfähigkeit und Sicherheit der jeweiligen Anwendungen bei.

4. Vorteile und Nutzen

Hohe Flexibilität: Winkelgelenke ermöglichen Bewegungen in mehreren Richtungen, was sie besonders geeignet für Anwendungen macht, die multidirektionale Flexibilität erfordern.

Leichte Montage: Durch das metrische Außengewinde am Kugelzapfen und das metrische Innengewinde an der Kugelpfanne ist eine einfache und schnelle Montage möglich, was die Installationszeit reduziert und Effizienz steigert.

Robustheit und Langlebigkeit: Hergestellt aus hochwertigem Stahl oder Edelstahl, bieten sie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß, Korrosion und andere Umweltfaktoren, was ihre Lebensdauer verlängert.

Belastbarkeit: Diese Gelenke sind in der Lage, mechanische Belastungen aufzunehmen, sowohl statische als auch dynamische, was sie ideal für viele Anwendungen macht.

Vielseitigkeit: Sie sind in zahlreichen Industrien einsetzbar, z.B. im Maschinen- und Fahrzeugbau, Bahn-, Land- und Baumaschinenindustrie, Medizintechnik, Verpackungs- und Fördertechnik, u.v.m. sogar für Bastler und Modellbauer.

Wartungsfreundlichkeit: Durch die robuste und einfache Bauweise und die verwendeten Materialien ist oft wenig bis keine Wartung erforderlich, was die Betriebskosten senkt.

Kosteneffizienz: Durch die lange Lebensdauer und die Reduzierung von Ausfallzeiten und Wartungskosten tragen Winkelgelenke zu einer Senkung der Gesamtkosten bei. Zusätzlich ermöglichen die vielseitigen Standardausführungen eine kostengünstige Beschaffung und Lagerhaltung.

Zusammengefasst bieten Winkelgelenke DIN 71802 Form CS mit Gewindezapfen eine Vielzahl von Vorteilen, die sie zu einer wertvollen Komponente in zahlreichen industriellen Anwendungen machen. Von hoher Flexibilität und Belastbarkeit über einfache Montage und Wartungsfreundlichkeit bis hin zur Vielseitigkeit und Kosteneffizienz - diese Winkelgelenke tragen entscheidend zur Effizienz und Zuverlässigkeit der Systeme bei, in denen sie eingesetzt werden.

5. Montage und Installation

Montage

Die Montage eines Winkelgelenkes nach DIN 71802 in der Form CS wird in folgenden Schritten durchgeführt:

1. Schmierfett in die Kalotte der Kugelpfanne einbringen
2. Sprengring in die Nut der Kugelpfanne eindrücken, sodass dieser sich darin frei bewegen kann
3. Kugelzapfen durch den Sprengring hindurch nach unten in die Kugelpfanne drücken, bis er darin einrastet
4. Sicherungsbügel montieren
5. Optional: Sechskantmutter auf das Gewinde des Kugelzapfens aufschrauben (nach DIN 71802 wird die Mutter lose beigelegt)

Einbau / Installation

Winkelgelenke werden in der Regel mit den angrenzenden Bauteilen fest verbunden. Die einfachste Form der Verbindung findet dabei zwischen den entsprechenden Gegenstücken über das Innengewinde der Kugelpfanne, bzw. das Außengewinde des Kugelzapfens statt. Zu beachten ist hierbei lediglich eine gewisse Maßtoleranz des jeweiligen Gegenstücks.

Kommt anstelle von Gewindezapfen ein Nietzapfen zum Einsatz, so werden entsprechende Maschinen und Vorrichtungen für den Einbau benötigt. In diesem Fall wird der Zapfen vorab dauerhaft an das entsprechende Bauteil angenietet. Die zugehörige Kugelpfanne wird dann im Nachhinein aufgesteckt.

Speziell bei Anwendungen im Automotivbereich hat sich zuletzt auch die Pressverbindung bewährt. Dafür wird die Kugelpfanne exakt auf das zu verpressende Element angepasst. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Welle oder einen Draht handeln. Das Pressverfahren bietet eine schnelle und dauerhafte Bauteilverbindung.

6. Sicherheitshinweise & Normen

Sicherheitshinweise

Belastungsgrenzen beachten: Achten Sie stets darauf, die spezifizierten Belastungsgrenzen der Winkelgelenke nicht zu überschreiten, um mechanisches Versagen und mögliche damit verbundene Verletzungen zu vermeiden.

Regelmäßige Inspektion: Führen Sie regelmäßige Inspektionen und Wartungen der Winkelgelenke durch, um sicherzustellen, dass sie sich in einem einwandfreien Zustand befinden und keine Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigung aufweisen.

Korrekte Installation: Stellen Sie sicher, dass die Winkelgelenke korrekt und fest montiert sind. Eine unsachgemäße Installation kann zu Ausfällen und Sicherheitsrisiken führen.

Vermeidung von Überbeanspruchung: Vermeiden Sie abrupte oder extreme Bewegungen, die die Winkelgelenke überbeanspruchen könnten.

Verwendung geeigneter Befestigungsmittel: Verwenden Sie nur geeignete und spezifizierte Schrauben und Muttern, um die Winkelgelenke zu befestigen. Unsachgemäße Befestigungsmittel können die Funktion und Sicherheit beeinträchtigen.

Materialverträglichkeit prüfen: Kontrollieren Sie, ob das verwendete Material der Winkelgelenke für die Umgebungsbedingungen (z.B. Korrosion, Temperatur) geeignet ist.

Normen und Standards für Winkelgelenke nach DIN 71802

DIN 71802: Diese Norm spezifiziert die Anforderungen für Winkelgelenke, einschließlich der Maße, mechanischen Eigenschaften und Materialanforderungen.

DIN 71805: Diese Norm definiert die Anforderungen für Kugelpfannen bezüglich ihrer Abmessungen, Materialien und mechanischen Eigenschaften.

DIN 71803: In dieser Norm sind alle wichtigen Maße und technischen Details für Kugelzapfen spezifiziert. Kugelzapfen DIN 71803 sind das wesentliche Gegenstück der Kugelpfannen DIN 71805 und bilden zusammenmontiert ein Winkelgelenk DIN 71802.

ISO 9001 (Qualitätsmanagementsysteme): Die Herstellung der Winkelgelenke sollte unter einem zertifizierten Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 erfolgen, um eine gleichbleibende Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Materialnormen: Die verwendeten Materialien sollten den entsprechenden Materialnormen, wie z.B. DIN EN 10088 (nicht rostende Stähle), entsprechen, um sicherzustellen, dass sie die notwendigen mechanischen und korrosionsbeständigen Eigenschaften besitzen.

Die Einhaltung der Sicherheitshinweise und Normen ist entscheidend für den sicheren Betrieb und die Langlebigkeit von Winkelgelenken nach DIN 71802 Form CS. Regelmäßige Überprüfung, korrekte Installation und Verwendung geeigneter Materialien sowie Schulung der Mitarbeiter sind unerlässlich, um Unfälle und Ausfälle zu vermeiden. Die Beachtung von DIN-, ISO- und Materialnormen stellt sicher, dass die Winkelgelenke hohen Qualitäts- und Sicherheitsstandards entsprechen.