DE2810942B2 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

JII

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Überbrückung und Abdichtung des freien Raumes zwischen treibendem und getriebenem Teil einer Glcichlaufdrehgelcnkkupplung mit Wälzkörpem zur Drehmomentübertragung, welche in Rillen eines äußeren und inneren Gelenkkörpers aufgenommen sind und auf den halben Beugewinkcl geführt werden, wobei die Dichtungsanordnung am treibenden und getriebenen Teil gehalten ist.

Bei einer derartigen Ausführung überbrückt die Manschette also den gesamten freien Raum zwischen dem treibenden, z. B. inneren Gclcnkkörpcr und dem getriebenen Teil, z. B. äußeren Gelenkkörpcr, und unterliegt daher der gesamten relativen Bewegung.

Es sind Dichtungsmanschetten zum Abdichten von Gleichlaufdrehgelenkkupplungcn bekannt (z. B. DE-PS 2205798), bei denen bei einer mehrteiligen Ausbildung der Dichtungsmanschette zur Halterung eine weitere Befestigung am Käfig vorgesehen ist. Durch die Befestigung von Dichtungsmanschetten am Käfig wird eine Aufteilung des von der Manschette zu überbrückenden freien Raumes erreicht, d. h., eine exakte Aufteilung des Beugcwinkcls und auch der. Schiebeweges. Da der Käfig innerhalb des äußeren Gelenkkörpers angeordnet ist, erhält man bei einer Zwischenbefestigung der Manschette am Käfig zwei unsymmetrisch zueinander verlaufende Teilstücke, die während des Betriebes unterschiedlichen Belastungen und Anforderungen unterworfen werden, so daß essich in diesem Falle anbietet, daß die jeweiligen Manschettenteile aus einem Material unterschiedlicher Beschaffung hergestellt werden.

Bei eirjem Gleichlaufdrehgelenk, das als Festgelenkkupplung ausgebildet isjt und während dfe-Betriebes überwiegend unter maximalem Beugewinkel arbeitet, ist die Verwendung einer derartigen Dichtungsmanschette kaum möglich. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß die Dichtungsmanschette unter der enorm starken Beanspruchung während der maximalen Auslenkung vorzeitig zum Ausfall kommt.

Ferner ist eine Abdichtung (z. B. US-PS 2 331982) für ein Kreuzgelenk mit einem ortsfesten Lagerring bekannt, die aus zwei Teilen besteht und deren Teile dazu dienen, jeweils den Raum zwischen Lagerring und einem Schaft zu überbrücken. Die Manschettenteile können daher entweder nur am Lagerring oder am Schaft befestigt sein. Im übrigen ist eine Befestigung des Lagerringes in der Winkelhalbierenden nicht vorgesehen. Es ist also zum einen ein dichter Abschluß des Gelenkes und zum anderen eine Verteilung der Beanspruchung nicht gegeben.

Darüber hinaus sind Abdichtungen bekannt (z. B. US-PS 2547734), welche gegen Eindringen von Staub und Schmutz zwar einen Schutzbalg besitzen, der jedoch keinerlei Dehnungsfalten aufweist. Nachteilig ist hierbei, daß ein Einsatz nur dort erfolgen kann, wo mit geringen Beugewinkeln gerechnet werden kann.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die Beanspruchung der Dichtungsmanschette, insbesondere bei Gleichlauffestgelenken, deren überwiegender Arbeitsbereich in der Nähe des maximalen Beugewinkels liegt, zu verringern und damit die Lebensdauer zu erhöhen. Darüber hinaus soll der Beugewinkel ständig kleiner sein ats der des abgewinkelten Gelenkes, so daß die Betriebssicherheit der Manschette nicht durch aneinanderreihende Teile gefährdet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) zwei eine gleich große axiale Vorspannung aufweisende kegelige Faltcnbälgc vorgesehen sind, die

b) mir ihren größeren Durchmessern auf den äußeren Mantelflächen einer als Ring ausgebildeten weiteren Befestigung gehalten und mit ihren kleineren Durchmessern auf dem treibenden und getriebenen Teil befestigt sind, und

c) der Ring mit seiner Innenfläche auf der Außenfläche des äußeren Gelenkkörpers geführt ist.

Bei dieser Ausbildung ist es von Vorteil, daß durch die Zwischcn'ocfcstigung der Dichtungsmanschette auf dem Ring diese nur einen Teil des Beugewinkels auszuführen hat. Der Ring ist auf der Außenfläche des äußeren Gelenkkörpers geführt und wird durch die Dichtungsmanschette auf einen Zwischenwert geführt, welcher abhängig ist von dem Widerstandswert der Dichtungsmanschette sowie der Vorspannung. Dadurch, daß die Dichtungsmanschette das gesamte Gelenk überspannt, ergeben sich auf der Seite, an der die beiden Wellen den kleineren Winkel zueinander einnehmen, besonders günstige Verhältnisse, sn daß

ohne weiteres gewährleistet werden kann, daß die benachbarten Falten dieser Dichtungsmanschette nicht während des Betriebes aneinanderreihen und dadurch beschädigt werden, was schließlich zum Ausfall des gesamten Gelenkes führen würde, da die Schmierung, insbesondere wenn öl als Schmiermittel vorgesehen ist, sofort zusammenbrechen würde.

Nach einer fertigungstechnisch besonders günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Außenfläche des äußeren Gelenkkörpers als Kugelfläche und die Innenfläche des Ringes zylindrisch ausgeführt ist.

Des weiteren ist vorgesehen, daß auf der zylindrischen Innenfläche des Ringes im Bereich jeder öffnung ein Sicherungselement vorgesehen ist, dessen Innendurchmeser kleiner ist als der Außendurchmesser des äußeren Gelenkkörpers. Sollten Dichtungsmanschetten unterschiedlicher Materialqualität verwendet werden und trotzdem gewährleistet sein, daß auch bei ungleicher Vorspannung, d. h., bei ungleichem Widerstandswert des Materials, diese Dichtungsmanschette auf den halben Beugewinkel geführt werden, so kann durch die Sicherungselemente gewährleistet werden, daß diese sich auf einem bestimmten Bereich des äußeren Gelenkkörpers bewegen und durch Sicherungselemente gegen axiale Verschiebung gesichert sind.

Bevorzugte Ausführungsbeispieie nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. I eine Dichtungsmanschette für ein Gleichlauffestgelenk, die aus zwei Teilhälften besteht und auf einem Ring befestigt ist im Schnitt,

Fig. 2 eine Dichtungsmanschette im Prinzip wie in Fig. I dargestellt, jedoch sind in diesem Ausführungsbeispie.I keine Sicherungselemente gegen die axiale Verschiebung des Ringes vorgesehen,

Fig. 3 eine Dichtungsmanschette im Prinzip wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, jedoch mit einer die Dichtungsmanschetten nach außen abstützenden Blechkappe.

Die in Fiji. I gezeigte Dichtungsanordnung besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, dem inneren Gelenkkörper 2 und dem die Kugeln 3 enthaltenden Käfig 4. Äußerer Gelenkkörper 1 und innerer Gelenkkörper 2 weisen Rillen S, 6 zur Aufnahme der Kugeln 3 auf. Der Käfig 4 ist mit einer Außenkugcl 7 versehen, die in einer entsprechenden Hohlkugel 8 des äußeren Gclcnkkörpcrs 1 gelagert ist. Des weiteren weist der Käfig 4 eine innere Kugelfläche 9 auf, die auf der äußeren Kugelfläche Ϊ0 des inneren Gclcnkkörpers 2 geführt ist. Der innere Gclcnkkörper 2 ist über eine Keilverzahnung Il mit einer Welle 12 verbunden. Der äußere Gclenkkörper I ist mit einem Achszapfen 13 verschen.

Die Dichtungsanordnung zur Abdichtung dieses Glcichlaufdrchge-'cnkcs besteht aus zwei Dichtungsmanschctten 14 und 15, wobei die Dichtungsmanschette 14 eine Befestigungsstelle 16 auMem Achszapfen 13 aufweist und die Dichtungsmanschette IS ebenfalls eine Befestigungsstelle 17 auf der Welle 12. An den entgegengesetzten Seiten dieser Befestigungsstellen 16 und 17 sind beide Dichtungsmanschetten 14 und 15 auf einem Ring 18 gehalten. Dieser Ring 18 besitzt auf seiner äußeren Mantelfläche 19 zwei umlaufende Nuten 20, in die die verdickten Enden der Dichtungsmanschetten 14 und 15 eingreifen und fixiert sind über ein beispielsweise Metallband 21.

Der Ring 18 weist eine Innenfläche 22 auf, die zylindrisch verläuft, und an den Enden dieser zylindrischen Innenfläche 22 ist auf jeder Seite ein Sicherungsring 23 in einer entsprechenden Nut gehalten. Durch diese Sicherungsringe 23, deren Innendurchmesser im montierten Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser der kugeligen Außenfläche 24 des äußeren Gelenkkörpers 1 ist gewährleistet, daß der Ring 18 lediglich geringe Axialbewegungen ausführen kann.

Bei Vet Wendung von zwei gleichen Dichtungsmanschetten 14 und 15, die sowohl in iL^em Widerstandswert wie auch in ihrer Materialgüte übereinstimmen, ist es gewährleistet, daß der Ring 18 bei Abwinkelung des Gelenkes den halben Beugewinkel einnimmt, so daß der Winkel «, der die Drehachse 25 der Welle 12 und die Mittelachse 26 des Ringes 18 einschließt, gleich ist, wie der Winkel ß, der die Drehachse 27 des Achszapfens 13 mit der Mittelachse 26 des Ringes bildet.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sich im Prinzip um die bereits in F ig. 1 gezeigte, lediglich mit dem Unterschied, daß die Sicherungsringe 23 nicht notwendig sind, da aufgrund der Symmetrie der beiden Dichtungsmanschetten 14 und 15, deren Widerstandswert sowie deren Materialqualität gleich ist, wird gewährleistet, daß der Ring 18 auch ohne Sicherungsringe auf den halben Beugewinkel geführt wird. Hierbei spielt natürlich auch sine Rolle, daß die Abstände A und B der BefestigungbStellen 16 und 17 vom Gelenkmittelpunkt 28 gleich beabstandet sind, so daß sämtliche Verhältnisse zwischen beiden Teilhälften gle'ch sind und der Ring 18 deswegen ohne weiteresauf dem halben Beugewinkel fixiert werden kann.

In Fig. 3 sind wiederum gleiche Verhältnisse wie indenFig. I und2 vorhanden, es wurde lediglich eine Dichtungsmanschette mit radial verlaufenden Falten 29 versehen, wobei durch Verwendung einer Blechkappc 30 einerseits Zentriefugalkräftc während des Betriebes aufgefangen werden können, und andererseits kann durch die Blechkappe 30 die verdickten Enden der Dichtungsmanschetten 14 und 15 in dm Nuten 20 ohne Verwendung von zusätzlichen Metallband» m oder dergleichen fixiert werden. Die Blcchkappe 30 selbst ist in einer weiteren Nut 31 eingerollt und somit gegen wxiales Verschieben gesichert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Dichtungsanordnung zur Überbrückung und Abdichtung des freien Raumes zwischen treibendem und getriebenem Teil einer Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Wälzkörpem zur Drehmomentübertragung, weiche in Rillen eines äußeren und inneren Gelenkkörpers aufgenommen sind und auf den halben Beugewinkel geführt werden, wobei die Dichtungsanordnung am treibenden und getriebenen Teil gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwei eine gleich große axiale Vorspannung aufweisende kegelige Faltenbälge (14, 15) vorgesehen sind, die

b) mit ihren größeren Durchmessern der äußeren Mantelfläche (19) einen als Ring (18) ausgebildeten weiteren Befestigung gehalten und mit ihren kleinen Durchmessern (16,17) auf £?m treibendem und getriebenen Teil (12, 13) befestigt sind, und

c) der Ring (18) mit seiner Innenfläche (22) auf der Außenfläche des äußeren Gelenkkörpers (1) geführt ist

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

d) die Außenfläche des äuBeren Gelenkkörpers (1) als Kugelfläche (24) und die Innenfläche (22) des Ringes (18) zylindrisch ausgeführt ist.

3. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

e) auf der zylindrischen Innenfläche (22) des Ringes (18). im Bereich jeder öffnung ein Sicherungselement (23) voi gesehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Außenfläche (24) des äußeren Gelenkkörpers (1).

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