DE69410176T2

DE69410176T2 - Kugelgelenkvorrichtung

Info

Publication number: DE69410176T2
Application number: DE69410176T
Authority: DE
Inventors: Garth B Maughan
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2014-07-22
Also published as: EP0635648A1; AU675851B2; CA2128453A1; BR9402914A; US5564853A; DE69410176D1; EP0635648B1; AU6864094A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Kugelgelenkverbindung für einen weiten Bereich von Anwendungsfällen, welche einen zweiteiligen Lagersatz aufweist, der mit einem Kopf eines Kugelbolzens zusammenarbeitet, wenn dieser in einer Pfanne unter einer Druckvorbelastung bzw. Vorspannung gehalten ist.
Kugelgelenkverbindungen werden auf verschiedenen Gebieten eingesetzt, welche Spurstangen-Aufnahmeverbindungen für Zahnstangentriebe, Achsschenkelverbindungen, Lenkstangenverbindungen und Stangenverbindungsanordnungen umfassen. Derartige Gelenkverbindungen umfassen im allgemeinen ein zylindrisches Pfannenteil, welches derart beschaffen und ausgelegt ist, daß es ein Lager zusammen mit einem Kopf eines Kugelbolzens aufnimmt. Das Lager setzt die Reibung zwischen der Pfanne und dem Kopf des Kugelbolzens herab, und es ist eine häufige Nachstellung des vom Verschleiß herrührenden Spieles zwischen dem Bolzenteil und dem Pfannenteil erforderlich.
Derartige Gelenkverbindungen haben jedoch viele Nachteile. Die Montage ist schwierig. Typischerweise muß der Bolzenkopf in das Lager gedrückt werden, und das Lager muß seinerseits in die Pfanne gedrückt werden. Während der Montage kann es zu Rissen an den Lagern kommen, insbesondere wenn sehr starre, steife, unelastische Materialien eingesetzt werden. Um diese Rißbildungen zu reduzieren, sind häufig Schlitze in dem Lager selbst erforderlich. Die Lastverteilung auf diese mit Schlitzen versehenen Lagern während des Betriebs führt typischerweise zu einem unerwünschten Verschleiß zwischen den verschiedenen Bauteilen. Ferner sind die Lager für solche Gelenkverbindungen nur für einen begrenzten Verschleiß ausgelegt, was zu einem Versagen der Gelenkverbindungen führt wenn das Bolzenkopf-Drehmoment kleiner wird und das endseitige Axialspiel größer wird.
In EP-A-342 351 ist ein Lagersatz, eine Kugelgelenkverbindung und ein Verfahren zum Herstellen einer Kugelgelenkverbindung beschrieben, welche in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 6 und 20 jeweils berücksichtigt sind.
Gemäß einem ersten Aspekt nach der Erfindung wird ein Lagersatz für eine Kugelgelenkverbindung bereitgestellt, welcher folgendes aufweist:
ein äußeres Lager, wobei das äußere Lager einen im allgemeinen zylindrischen inneren Rand hat, welcher einen Hohlraum begrenzt, welcher sich etwa um eine Symmetrieachse axial erstreckt; und
ein inneres Lager, welches eine zweite, sphärische innere Sitzfläche und eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche umfaßt, so daß ein Durchmesser der äußeren Keilfläche größer als ein zugeordneter Durchmesser des inneren Randes derart ist, daß man eine Vorbelastung bzw. Vorspannung zwischen den inneren und äußeren Lagern erhält, wenn das innere Lager in den Hohlraum des äußeren Lagers eingedrückt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt nach der Erfindung wird eine Kugelgelenkverbindung bereitgestellt, welche folgendes aufweist:
eine Pfanne,
ein äußeres Lager, welches in der Pfanne angeordnet ist, wobei das äußere Lager eine äußere Fläche umfaßt, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie sich an eine innere Fläche der Pfanne anpaßt, eine erste, sphärische, innere Sitzfläche und einen im allgemeinen zylindrischen, inneren Rand umfaßt, welcher einen Hohlraum begrenzt, welcher axial um eine Symmetrieachse verläuft;
einen Kugelbolzen mit einem sphärischen Bolzenkopf und einem Schaft, wobei der Bolzenkopf mit der ersten, sphärischen, inneren Sitzfläche zusammenarbeitet;
ein inneres Lager; welches in den Hohlraum des äußeren Lagers eingepaßt ist;
eine Verschlußeinrichtung, um die Lager und den sphärischen Bolzenkopf in der Pfanne zu halten,
so daß das innere Lager eine zweite, sphärische, innere Sitzfläche aufweist, welche mit dem Bolzenkopf zusammenarbeitet, und eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche umfaßt, deren Durchmesser größer als ein entsprechender Durchmesser des inneren Rands in der Weise ist, daß das innere Lager unter Kompression in dem Hohlraum des äußeren Lagers vorbelastet bzw. vorgespannt ist.
Die Kugelgelenkverbindung nach der Erfindung umfaßt einen zweiteiligen Lagersatz, wodurch sich die Montage der Gelenkverbindung erleichtert, und man erhält eine Gelenkverbindung, die extrem fest ohne axiales oder radiales Spiel ausgelegt ist. Dennoch gestattet diese Gelenkverbindung eine Drehbewegung und eine oszillierende Bewegung des Kugelbolzens. Ferner wird Verschleiß unter Einsatz einer selbstnachstellenden Auslegung kompensiert, welche auf der Herabsetzung einer Preßvorspannung in dem Lagersatz beruht.
Der zweiteilige Lagersatz weist vorzugsweise ein ringförmiges, äußeres Lager mit einer sphärischen, inneren Sitzfläche und einem in allgemeinen zylindrischen inneren Rand auf, welcher einen Hohlraum begrenzt, der sich axial um eine Symmetrieachse erstreckt. Die sphärische, innere Sitzfläche ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie mit einem Kopf eines Kugelbolzens zusammenarbeitet. Eine Druckvorspannung wird aufgebracht, wenn ein ringförmiges, inneres Lager in den Hohlraum des äußeren Lagers eingesetzt wird. Das innere Lager hat eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche, deren Durchmesser größer als ein entsprechender Durchmesser des inneren Randes ist. Vorzugsweise sind der innere Rand des äußeren Lagers und die äußere Keilfläche des inneren Lagers zylindrisch ausgebildet. Wenn nichtzylindrische Flächen eingesetzt werden, kann das innere Lager in dem äußeren Lager eingekeilt werden, bevor die innere, sphärische Sitzfläche des inneren Lagers in Zusammenwirken mit dem Kopf kommt.
Der Lagersatz ist vorzugsweise in einer ringförmigen Pfanne gehalten. Verschiedene Ausführungsformen der Pfannenlagersätze ermöglichen, daß die Erfindung bei vielen Anwendungsgebieten zum Einsatz kommen kann. Typischerweise umfaßt jedoch das äußere Lager eine äußere Fläche, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie an eine innere Fläche der Pfanne angepaßt ist. Bei bevorzugten Ausführungsformen umfaßt die äußere Fläche des äußeren Lagers entweder einen kegelstumpförmigen Nasenabschnitt oder einen halbkreisförmigen Nasenabschnitt, um die Verteilung der einwirkenden Belastungen zu unterstützen, und um ferner eine sehr feste Verbindung bei der Montage zu erreichen.
Das innere Lager umfaßt vorzugsweise einen Preßrand, welcher sich von einer axial inneren Randkante des äußeren Lagers axial nach außen derart erstreckt, daß eine Axialkraft auf den Preßring aufgebracht werden kann, um dem Lagersatz eine zusätzliche Druckvorbelastung zu erteilen. Dieser Abstand ist jedoch begrenzt, so daß das äußere Lager alle Vorspannungen am inneren Lager stabilisieren kann. Verschiedene Ausführungsformen zum Verschließen und Abdichten der Pfanne sind angegeben, welche eine gewünschte Axialkraft auf den Lagersatz aufbringen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dichtungseinrichtung, wie ein Haltering oder ein Dichtring, in Flächenkontakt mit dem Lagersatz angeordnet, und dann wird eine ringförmige Lippe der Pfanne auf die Dichtungseinrichtung umgebördelt Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Stopfen, welcher sowohl als eine Verschlußeinrichtung als auch eine Dichteinrichtung wirkt, eingesetzt und dieser wird wahlweise in die Pfanne eingeschraubt, um mit dem Lagersatz zusammenzuarbeiten.
Die Druckvorspannung des Lagersatzes führt zu einer selbstnachstellenden Funktion einer erfindungsgemäßen Auslegung. Beim Auftreten von Verschleiß wird die Vorspannung der Lager etwas herabgesetzt, während man aber zugleich nach wie vor noch ein axiales oder radiales Spiel bei den zusammengesetzten Komponenten von Null einhalten kann.
Sowohl nachschmierbare als auch "dauergeschmierte" oder "wartungsfreie" Kugelgelenkverbindungen werden angegeben. Beide Verbindungsarten umfassen eine ringförmige Tasche, welche von einer Lippe des äußeren Lagers an einer Übergangszone zwischen dem inneren Rand und der sphärischen, inneren Sitzfläche gebildet wird. Die Tasche dient als ein Vorratsraum für ein Schmiermittel für die Verbindung. Von gleicher Bedeutung ist aber auch, daß die Tasche eine Entlastung bei geringfügigem "Fließen" des Materials bei einer zu starken Druckkraftbeaufschlagung des Lagermaterials während der Montage bietet.
Gemäß einem dritten Aspekt nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkverbindung bereitgestellt, welches die folgenden Schritte aufweist:
Einführen eines sphärischen Bolzenkopfes eines Kugelbolzens in ein äußeres Lager;
Ineingriffbringen einer ersten sphärischen, inneren Sitzfläche des äußeren Lagers mit dem Bolzenkopf;
Einlegen eines inneren Lagers in einen axial verlaufenden Hohlraum, welcher durch einen im wesentlichen zylindrischen, inneren Rand des äußeren Lagers begrenzt wird;
Ineingriffbringen einer zweiten sphärischen, inneren Sitzfläche des inneren Lagers mit dem Bolzenkopf;
Anordnen der inneren und äußeren Lager und des Bolzenkopfs in einer Pfanne, wobei das äußere Lager eine äußere Fläche umfaßt, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie zu einer inneren Fläche der Pfanne paßt;
Verschließen der Pfanne, um den Kugelbolzen in den inneren und äußeren Lagern in der Pfanne festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Lager eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche derart umfaßt, daß ein Durchmesser der äußeren Keilfläche größer als ein entsprechender Durchmesser des inneren Randes ist, und daß der Schritt zum Einlegen des inneren Lagers umfaßt, daß das innere Lager in den Hohlraum in dem äußeren Lager gedrückt wird und hieraus eine Vorbelastung bzw. Vorspannung zwischen den äußeren und inneren Lagern resultiert.
Es ist zu ersehen, daß die verschiedenen Ausführungsformen nach der Erfindung eine einfache Montage gestatten. Der Kopf eines Kugelbolzens wird in ein äußeres Lager eingesetzt, um mit einer sphärischen, inneren Sitzfläche des äußeren Lagers zusammenzuarbeiten. Ein inneres Lager wird in einen Hohlraum gedrückt, welcher von einem im allgemeinen zylindrischen, inneren Rand des äußeren Lagers begrenzt wird, wobei der Kopf mit einer sphärischen, inneren Sitzfläche des inneren Lagers zusammenarbeitet. Dann wird der Kopf des Kugelbolzens umgeben von dem zusammengesetzten Lagersatz in einer Pfanne angeordnet, und die Pfanne wird verscchlossen. Vor dem Verschließen der Pfanne wird keine Axialkraft auf den Lagersatz aufgebracht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin gilt:
Fig. 1 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung einer Kugelgelenkanordnung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht einschließlich des Teilschnitts der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ausschnittsansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform in dem Bereich 3 nach Figur 2.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der ersten bevorzugten Ausführungsform, welche mit einem Kreis 4 in Figur 2 eingekreist ist.
Fig. 5 ist eine Längsansicht einschließlich einer Teilschnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht einschließlich einer Teilcuerschnittsansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht einschließlich einer Teilschnittansicht der dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 8 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht einschließlich eine Teilschnittansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 9 ist eine Seitenansicht einschließlich einer Teilschnittansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine nachschmierbare, an der Oberseite verschlossene Kugelgelenkverbindung 20, welche in Figur 1 gezeigt ist, umfaßt einen zweiteiligen Lagersatz 21, welcher ein ringförmiges, äußeres Lager 22 und ein ringförmiges, inneres Lager 24 umfaßt.
Das äußere Lager 22 umfaßt eine äußere Fläche 26, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie an eine innere Fläche 28 einer ringförmigen Pfanne 30 angepaßt ist. Ein Hohlraum 32 des äußeren Lagers 22 wird durch einen im allgemeinen zylindrischen, inneren Rand 34 derart begrenzte daß der Hohlraum 32 um eine Symmetrieachse axial verläuft. Eine Übergangszone 36 trennt den Hohlraum 32 von einer sphärischen, inneren Sitzfläche 38, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie einen sphärischen Bolzenkopf 40 eines Kugelbolzens 42 aufnimmt. Die Fläche 38 umfaßt eine Mehrzahl von Schmierausnehmungen 44, welche sich von einem Nasenabschnitt 48 des äußeren Lagers 22 zu der Übergangszone 36 erstrecken. Vorzugsweise sind drei oder vier, in regelmäßigen Abständen angeordnete Schmierausnehmungen 44 vorgesehen.
Das innere Lager 24 umfaßt eine Öffnung 50, um einen Bolzenschaft 52 eines Kugelbolzens 42 aufzunehmen, und es ist unter Druckvorspannung dadurch gehalten, daß es in den Hohlraum 32 des äußeren Lagers 22 gedrückt wird. Das innere Lager 22 umfaßt eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche 54, deren Durchmesser größer als ein entsprechender Durchmesser des im allgemeinen zylindrischen, inneren Randes 34 des äußeren Lagers 22 bemessen ist. Während der innere Rand 34 und die äußere Keilfläche 54 passende kegelstumpfförmige Gestaltsauslegungen haben können, wird dies jedoch im allgemeinen nicht bevorzugt.
Wenn nichtzylindrische Flächen eingesetzt werden, kann das innere Lager 24 in dem äußeren Lager 22 verkeilt werden, bevor eine innere, sphärische Sitzfläche 56 des inneren Lagers 24 in Zusammenarbeit mit dem Kopf 40 kommt, wodurch sich ein unerwünschtes Spiel bei der Gelenkverbindung 20 ergibt. Dies tritt dann nicht auf, wenn die Keilfläche 54 und der innere Rand 34 beide zylindrisch ausgebildet sind. Um das Einführen des inneren Lagers 24 in das äußere Lager 22 zu erleichtern, können die äußeren und inneren Lagerränder abgeschrägt oder geringfügig mit einem Radius versehen sein.
Die Flächen 38 und 56 haben einen gemeinsamen Durchmesser und legen den Kopf 40 zur Einschränkung des Freiheitsgrades hinsichtlich von Drehbewegungen um einen gemeinsamen Mittelpunkt fest. Die Fläche 56 des inneren Lagers 24 umfaßt eine Mehrzahl von Schmierausnehmungen 58, welche vorzugsweise in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Ein Preßrand 60 des inneren Lagers 22 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er mit einem Haltering 62 zusammenarbeitet. Der Haltering ist im allgemeinen aus Stahl ausgebildet. Schließlich umfaßt die Gelenkverbindung 20 einen Fettschmiernippel 64, welcher fest mit der Pfanne 30 verbunden ist.
Eine Schnittansicht der zusammengesetzten Kugelgelenkverbindung 20 ist in Figur 2 gezeigt. Die Verbindung ist durch Verschließen der Pfanne 30 dicht abgeschlossen. Die Pfanne 30 ist typischerweise ein Schmiede- oder Gußteil. Eine ringförmige Lippe 70 der Pfanne 30 wird um den Haltering 62 gebördelt. Die Lippe 70 ist derart bemessen, daß sichergestellt ist, daß man einen adäquaten Widerstand gegen ein "Ausstoßen" durch starke Belastungen hat. Wenn ferner die Pfanne 30 geschlossen ist, wirkt eine axiale Belastung auf den Haltering 62 ein, welche auf den Preßring 60 des inneren Lagers 22 übertragen wird, um eine zusätzliche Druckvorspannung auf den Lagersatz 21 aufzubringen. Entweder eines der Lager oder beide Lager können unter Druckvorspannung stehen. Bevor bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform die axiale Belastung aufgebracht wird, erstreckt sich der Preßrand 62 vorzugsweise von einer axial inneren Kante 74 des inneren Randes 34 des äußeren Lagers 22 axial nach außen um etwa 0,7 mm (0,03 inch).
Nach dem Aufbringen der Belastung (siehe Figur 3) ersteckt sich der Preßring 60 vorzugsweise von der Kante 74 axial nach außen über einen Bereich zwischen 0,4 mm (0,015 inch) und 0,6 mm (0,024 inch). Somit ist bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wenigstens das innere Lager 24 unter Druckvorspannung.
Obgleich der Preßrand 62 sich um eine kurze axiale Strecke über die Kante 74 des äußeren Lagers 22 hinaus erstrecken muß, sollte jedoch dieser Abstand so klein sein, daß das äußere Lager 22 jede beliebige Spannung auf das innere Lager 24 stabilisieren kann, um zu ermöglichen, daß der Lagersatz 21 als ein "zylindrischer Keil" wirkt. Eine solche Auslegung stellt eine Stabilität für die Verbindung bei hohen axialen und radialen Belastungen bereit, und zugleich stellt sie einen ausreichenden Widerstand gegen Drehmomentsverluste bereit.
Die axiale Druckvorspannung verteilt sich über die Fläche 56 und wird über den Kopf 40 auf die zugeordnete Fläche 38 des äußeren Lagers 22 übertragen. Etwa 84 % der zur Verfügung stehenden Kopfoberfläche ist vorzugsweise angrenzend entweder an die Fläche 38 oder die Fläche 56 vorgesehen, um eine optimale Belastungsverteilungsfläche bereitzustellen. Etwa 48 % der zur Verfügung stehenden Oberfläche für den Kopf 40 ist in der Nähe der Fläche 38 und etwa 36 % der verfügbaren Fläche liegt in der Nähe der angrenzenden Fläche 56. Die Belastung wird dann von dem äußeren Lager 22 auf die Pfanne 30 übertragen.
Der Nasenabschnitt 46 hat eine kegelstumpfförmige Gestalt, welche eine leichtere Ausformung des äußeren Lagers 22 gestattet. Von größerer Bedeutung ist es jedoch, daß der nasenförmige Abschnitt 46 mit einer kegelstumpfförmigen Gestalt sich an einen zugeordneten Grund 76 der Pfanne 30 anpaßt und in Flächenkontakt mit dieser kommt Hierdurch erhält man eine größere Lastaufnahme, da man eine vergrößerte Lageroberfläche erhält. Auch erhält man ein geringeres endseitiges axiales und radiales Spiel, so daß man eine verbesserte Verbindungsfestigkeit ohne eine Vergrößerung der Drehmomentwerte erhält. Wenn die Drehmomentwerte größer werden, wird die Funktionsfähigkeit der Gelenkverbindung 20 herabgesetzt.
Die radiale Druckvorspannung wird zwischen der äußeren Keilfläche 54 des inneren Lagers 24 und dem inneren Rand 34 des äußeren Lagers 24 sowie von dem inneren Rand 34 und der inneren Fläche 28 der Pfanne 30 aufgenommen.
Entweder kann eines der beiden Lager 22 und 24 oder es können beide halbstarr ausgeführt sein, so daß man eine konstante Selbstnachstellung (oder einen "Ausgleich") für Verschleiß bereitstellen kann. Diese Aufnahme ist jedoch nur geringfügig über eine Umfangsfläche 78 des Kopfs 40 sowie über die Flächen 38 und 56 der Lager 22 und 24 jeweils verteilt. Wenn Verschleiß auftritt, wird die Druckvorspannung der Lager etwas herabgesetzt, während man aber dennoch das axiale oder radiale Spiel der Lager 22 und 24 mit Null einhalten kann, wenn der Kopf 40 in der Pfanne 30 angeordnet ist. Somit kann die Gelenkverbindung 20 große radiale und axiale Belastungskräfte bei einer verlängerten Standzeit aufnehmen.
Die Gelenkverbindung 20 läßt sich auf vielen Anwendungsgebieten einsetzen, welche ohne jegliche Beschränkung Zahnstangentriebe mit inneren und äußeren Spurstangengelenkverbindungen, obere und untere Aufhängekugelgelenkanordnungen, Lenkstangenverbindungen und Verbindungsstangenanordnungen umfassen, sowie auch Achsschenkel der "Kugelgelenksverbindungsbauart". Die inneren und äußeren Lager 22 und 24 können aus unterschiedlichen Materialien in Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet und der im Inneren auf zubringenden Haltekraft bei der Montage ausgewählt werden, welche bei der Gelenkverbindung im Gebrauchszustand erforderlich ist. Mögliche, halbstarre Lagermaterialien umfassen Polyethylenterephthalate, welche unter der Warenbezeichnung "ERTALYTE" vertreiben wird, aromatische Aramidpolyamidpolymerfasern, welche unter der Warenbezeichnung "KEVLAR" vertrieben werden, und kombiniert mit 6,6,Polyamid sind, welches unter dem Warennamen "NYLON" vertrieben wird, wodurch man ein Produkt erhält, welches unter dem Warennamen "HYDLAR" oder "KEVLAR-NYLON" vertrieben wird. Ferner kommt 6,6 Polyamid, vertrieben unter dem Warennamen "NYLON" und kombiniert mit einem Schmiermittel, wie Molybdändisulfid in Betracht, welches unter den Warenbezeichnungen "NYLRRON" und "MDS NYLON" vertrieben werden. Ferner kommt Polyformaldehyd (Polyacetal)-Polymer mit linearer Oximethylenstruktur mit angebrachten Ester- oder Etherendgruppen in Betracht, welches unter der Warenbezeichnung "DELRIN" und "CELCON" vertrieben wird. Auch kommt lineares, amorphes Polyester (Polycarbonat) in Betracht, welches unter dem Warennamen "LEXAN" und "HYZOD" vertrieben wird. Auch kommt polimerisiertes Acrylnitrilbutadienstyrol in Betracht, welches unter dem namen "ABS" vertrieben wird. Ferner kann lineares Polyurethanelatomer mit einer hohen Dichte und einer Härte in einem Bereich von 75 "Shore D" eingesetzt werden, welches unter dem Handelsnamen "POLYURETHANE" vertrieben wird. Ferner kommt Polyethylen mit sehr hohem Molekulargewicht in Betracht, welches unter der Warenbezeichnung "UHMWPE" vertrieben wird. Auch kommt chloriniertes Polyvinylchlorid in Betracht, welches unter dem Warennamen "CPVC" vertrieben wird. Ferner kommt Ethylen-Hexene-1-Copolymer in Betracht, welches unter dem Warennamen "MARLEX" vertrieben wird. Ferner kommt Polytetrafluorethylen (gefüllt) in Betracht, welches unter der Warenbezeichnung "RULON" vertrieben wird. Auch kommt Polypropylen (Polyefin) und Polyformaldehydpolymer gefüllt mit Polytetrafluorethylenfasern in Betracht, welches unter der Wärenbezeichnung "DELRIN-AF" vertrieben wird.
Die Gelenkverbindung 20 enthält ein Schmiermittel, mittels welchem erreicht wird, daß die Gelenkverbindung 20 in ihrer Gesamtheit nur wenig verschleißt Der Schmierfettnippel 64 dichtet eine Schale 80 in der Pfanne 30 ab, mit welchem das Schmiermittel bereitgehalten wird. Die Schmierausnehmungen bzw. Schmiernuten 44 in dem äußeren Lager 22 und die Schmiernuten 58 in dem inneren Lager 24 werden zur Schmiermittelübertragung bzw. Schmierstoffübertragung eingesetzt.
Eine ringförmige Tasche 64 wird zwischen dem inneren Lager 24 und dem äußeren Lager 22 gebildet, welche im allgemeinen senkrecht zu den Schmiernuten 44 und 58 ist. Wie detailliert in Figur 4 gezeigt ist, wird die Tasche 84 von einer Schulter 86 an der Übergangszone 36 des äußeren Lagers 22 zusammen mit dem inneren Lager 24 und dem Kopf 40 gebildet. Die Tasche 84 dient als ein Vorratsraum für das Schmiermittel. Gleichbedeutend ist es jedoch auch, daß die Tasche 84 eine Entlastung dadurch bereitstellt, daß das Material geringfügig "fließen" kann, wenn eine Drucküberbelastung des Lagermaterials während der Montage bei den Lagern 22 und 24 auftritt.
Eine nicht nachschmierbare Kugelgelenkverbindung mit Verschluß ist in Figur 5 insgesamt mit 100 bezeichnet. Die Auslegung der Gelenkverbindung 100 ist ähnlich jener der Gelenkverbindung 20. Sie umfaßt einen Lagersatz 102 mit einem äußeren Lager 104 und einem inneren Lager 106. Es sind jedoch keine Schmiernuten bei keinem der Lager 104 und 106 vorhanden. Ferner ist kein Schmiernippel 64 oder eine Schale 80 vorgesehen. An Stelle hiervon ist zusätzlich zu einer ringförmigen Tasche 108, welche ähnliche wie die Tasche 84 nach Figur- 4 ausgebildet ist, eine zweite, weniger tiefe, ringförmige Tasche 110 in der sphärischen, inneren Sitzfläche 112 des äußeren Lagers 104 ausgebildet, welche als Vorratsraum für ein Schmiermittel bzw. einen Schmierstoff dient.
Ein dünner Überzug aus einem "Dauerschmierstoff" mit hoher Scherfestigkeit, welcher unter der Warenbezeichnung "CLIMAX" vertrieben wird, ist auf der sphärischen, inneren Sitzfläche 112 und auf dem inneren Rand 116 des äußeren Lagers 104 aufgebracht. In ähnlicher Weise ist ein Schmierstoff auf der sphärischen, inneren Sitzfläche 118 des inneren Lagers 106 aufgebracht. Die Schmiermittelmenge sollte so ausreichend bemessen sein, daß die Taschen 108 und 110 ausgefüllt sind. Es brauchen keine Einrichtungen vorhanden sein, welche ein Nachschmieren der Gelenkverbindung 100 gestatten.
Beim Betrieb ist eine Einlaufperiode für die Kugelgelenkverbindung 100 erforderlich, um eine Standzeit bereitzustellen, welche größer als jene der nachschmierbaren Gelenkverbindung 20 ist. Die Einlaufperiode umfaßt ein gleichzeitiges Oszillieren und Drehen des Kopfes 40 gegen die Sitzflächen 112 und 118, um die Sitzflächen abzugleichen und zu bearbeiten, so daß man einen "genau bearbeiteten" Endzustand erhält. Andererseits wird der Kopf 40 durch die Sitzflächen 112 und 118 poliert. Diese Wirkung wird bevorzugt und es handelt sich um eine "ultraglatte Endbearbeitung von Teilen", da die Oberflächen während des Einlaufens so bearbeitet werden, daß man eine optimale kompatible Gestalt für die einzelnen Gelenkverbindungsteile erhält. Wenn man eine genaue Einlaufperiode vornimmt, so läßt sich vorhersagen, daß die Standzeit der Gelenkverbindung 100 wenigstens 1,4 mal so groß als jene der Gelenkverbindung 20 ist, wobei die Standzeit als jene Zeit definiert ist, bevor das Kopfdrehmoment auf Null+2 lbs-inch abnimmt, und/oder die Kopfbewegung im Inneren des Lagersatzes 102 größer als das Dreifache der Anfangsbewegung unter derselben Belastung wird.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung bezieht sich auf eine am Boden geschlossene "dauergeschmierte bzw. wartungsfreie" Kugelgelenkverbindung 130, welche einen zweiteiligen Lagersatz 132 umfaßt, welcher ein äußeres Lager 134 und ein inneres Lager 136 aufweist. Diese Kugelgelenkverbindung 130 ist in den Figuren 6 und 7 verdeutlicht. Die Gelenkverbindung 130 ist ähnlich wie die Gelenkverbindung 20 ausgelegt. Ein Hauptunterschied ist in der Ausrichtung des Lagersatzes 132 in Abhängigkeit von dem Erfordernis zu sehen, daß die Gelenkverbindung 130 bodenseitig geschlossen ist. Die Gelenkverbindung 130 wird insbesondere dann eingesetzt, wenn Zwischenräume Schwierigkeiten bereiten, oder daß eine hohe Abzugswiderstandsfähigkeit beim Kugelbolzen gefordert wird.
Eine Pfanne 138 umfaßt eine Öffnung 140 in einem Grund 142, um einen Schaft 144 eines Kugelbolzens 46 aufzunehmen. Bevor diese durch die Öffnung 140 geht, geht der Schaft 144 durch eine Öffnung 148 des inneren Lagers 136, wobei eine sphärische, innere Sitzfläche 152 vorgesehen ist, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie einen Kopf 150 des Kugelbolzens 146 aufnimmt. Eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche 154 des inneren Lagers 136 hat einen Durchmesser, welcher größer als ein entsprechender Durchmesser eines im allgemeinen zylindrischen, inneren Randes 156 des äußeren Lagers 134 ist, wobei der innere Rand 156 einen Hohlraum 158 begrenzt, welcher sich axial um eine Symmetrieachse erstreckt und zur Aufnahme des inneren Lagers 36 dient. Wenn daher das innere Lager 136 in das äußere Lager 134 eingesetzt ist, resultiert hieraus eine Vorspannung. Das äußere Lager 134 umfaßt eine Übergangszone 160, welche den Hohlraum 158 von einer sphärischen, inneren Sitzfläche 162 trennt, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie den Kopf 150 aufnimmt. Eine äußere Fläche 164 des äußeren Lagers 134 ist derart ausgelegt, daß diese in eine innere Fläche 166 der Pfanne 138 angepaßt ist.
Das innere Lager 136 umfaßt einen Preßring 168, welcher sich um eine kurze Strecke axial von einer axial inneren Kante 170 des inneren Randes 156 des äußeren Lagers 134 axial nach außen erstreckt, aber wie bei der Gelenkverbindung 20 sollte diese Strecke so klein sein, daß das äußere Lager 134 alle Vorspannungen auf dem inneren Lager 136 stabilisieren kann, so daß ermöglicht wird, daß der Lagersatz 132 als ein "zylindrischer Keil" wirkt. Der Preßrand 168 ist derart ausgelegt, daß er mit dem Grund 142 des Gehäuses 138 zusammenarbeitet.
An Stelle eines Halterings wird ein Dichtungsring 172 bei der Gelenkverbindung 130 eingesetzt. Wenn der Lagersatz 132 und der Kugelbolzen 156 in dem Gehäuse 138 positioniert sind, wird die Dichtungsscheibe 172 in das Gehäuse 138 eingesetzt, und sie ist so ausgelegt, daß sie mit einer Endfläche des äußeren Lagers 134 zusammenarbeitet.
Die Gelenkverbindung 130 ist durch das Schließen der Pfanne 138 abgedichtet. Eine ringförmige Lippe 176 der Pfanne 130 ist um die Dichtungsscheibe 172 gebördelt. Das Gehäuse 138 umfaßt eine Schulter 173, um die Größe des axialen Bewegungsweges der Dichtungsscheibe 172 zu begrenzen. Die Dichtungsscheibe 172 umfaßt eine scharfe Kante 178, welche die verformte Lippe 126 berührt, um eine Zwangsdichtung zu bilden und um zu verhindern, daß das Schmiermittel der Gelenkverbindung auch unter extremen Betriebsbedingungen austritt. Wenn ferner die Pfanne 138 geschlossen ist, wird eine axiale Belastung auf die Dichtungsscheibe 172 aufgebracht, welche auf den Lagersatz 132 übertragen wird, um zusätzlich eine Druckvorspannung aufzubringen. Der Preßrand 168 erstreckt sich von der axial inneren Kante 170 um eine kürzere Wegstrecke axial nach außen, nachdem das Gehäuse dicht verschlossen ist. Somit ist bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wenigstens das innere Lager 136 mit einer Druckvorspannung beaufschlagt.
Die radiale Druckvorspannung wird zwischen der äußeren Teilfläche 154 des inneren Lagers 136 und dem inneren Rand 156 des äußeren Lagers 134 und von dem inneren Rand 156 zu der inneren Fläche 166 des Gehäuses 138 aufgenommen.
Wie bei der Gelenkverbindung 20 kann eines der Lager oder können beide Lager halbstarr ausgeführt sein, so daß man eine konstante Selbstnachstellung (oder einen "Ausgleich") ermöglichen kann, wenn die Gelenkverbindung verschleißt, indem etwas von der Druckvorspannung des Lagersatzes 132 herabgesetzt wird, während aber dennoch nach wie vor ein Spiel mit Null in der Gelenkverbindung 130 aufrechterhalten werden kann.
Es ist dort eine "dauergeschmierte" Gelenkverbindung 130 verdeutlicht, bei der eine ringförmige Tasche 180 an der Übergangszone 160 des äußeren Lagers 134 gebildet wird. Eine zweite, ringförmige Tasche 182 wird in der sphärischen, inneren Sitzfläche 162 des äußeren Lagers 134 gebildet. Wie bei der Gelenkverbindung 100 dienen die Taschen 180 und 182 als Vorratsräume für das Schmiermittel, obgleich die Tasche 180 auch einen Schutz vor einer zu starken Beaufschlagung des Lagersatzes 132 bietet. Auch ist es möglich, diese Gelenkverbindung als nachschmierbare Ausführungsform auszulegen. In diesem Fall wird ein Schmiermittelnippel fest an einer Öffnung in der Dichtungsscheibe 172 angebracht, welche zu einer Schale paßt, welche in dem äußeren Lager 134 ausgebildet ist. Schmiernuten werden in einem solchen Fall in dem Lagersatz 132 ausgebildet, wie dies im Zusammenhang mit der Gelenkverbindung 20 erläutert worden ist.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung ist als eine bodenseitig geschlossene Kugelgelenkverbindung 200 mit "Dauerschmierung" ausgelegt, welche in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist. Die Gelenkverbindung 200 weist einen zweiteiligen Lagersatz 202 mit einem äußeren Lager 204 und einem inneren Lager 206 auf.
Eine Pfanne 208 umfaßt eine Öffnung 210 in einem Grund 212, um einen Schaft 214 eines Kugelbolzens 216 aufzunehmen. Bevor dieser durch die Öffnung 210 geht, geht der Schaft 214 durch eine Öffnung 218 des äußeren Lagers 206, wobei eine sphärische, innere Sitzfläche 220 derart beschaffen und ausgelegt ist, daß ein Kopf 222 des Kugelbolzens 216 aufgenommen wird. Ein Hohlraum 224 des äußeren Lagers 204 erstreckt sich um eine Symmetrieachse axial und wird von einem im allgemeinen zylindrischen, inneren Rand 226 begrenzt. Eine Übergangszone 228 trennt den Hohlraum 224 von der Fläche 220.
Das äußere Lager 204 umfaßt eine äußere Fläche 230, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie an eine innere Fläche 232 der Pfanne 208 angepaßt ist. Ein Nasenabschnitt 234 hat vorzugsweise eine kugelförmige Gestalt, wodurch man eine leichtere Ausformung des äußeren Lagers 204 erhält. Wichtiger ist es jedoch, daß der Nasenabschnitt 234 mit der halbkugelförmigen Gestalt sich an den zugeordneten Grund 212 der Pfanne 208 anpaßt, wodurch man eine stärkere Belastungsabstützung erhält, da eine größere Lagerfläche vorhanden ist, sowie ein geringes axiales oder radiales Spiel vorhanden ist. Auch erhält man hierbei eine verbesserte Verbindungssteifigkeit, ohne daß man die Drehmomentwerte erhöhen muß. Wenn die Drehmomentwerte größer werden, nimmt die Betriebsfähigkeit der Gelenkverbindung 200 ab. Somit wird ein "halbkugelförmiger Keil" zwischen dem äußeren Lager 204 und der Pfanne 208 gebildet. Das ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Lagersatz 202 aus Materialien hergestellt ist, welche ein Kriechverhalten haben, wenn sie nicht in ausreichendem Maße umschlossen sind. Die Gelenkverbindung 200 erlaubt nur eine Oszillations- und Drehbewegung des Kugelbolzens 216 um einen Mittelpunkt ohne das Zulassen von jeglicher axialer oder radialer Bewegung.
In Abweichung von den anderen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung umfaßt das innere Lager 206 nicht eine Öffnung, um einen Schaft eines Kugelbolzens aufzunehmen. Ferner hat das innere Lager 206 eine vergrößerte axiale Höhe. Wie bei den anderen bevorzugten Ausführungsformen jedoch ist das innere Lager 206 derart ausgelegt, daß es in dem Hohlraum 224 des äußeren Lagers 204 unter Druckvorspannung gesetzt werden kann, wobei eine sphärische Sitzfläche 235 vorgesehen ist, welche zum Zusammenarbeiten mit dem Kopf 222 angepaßt ist. Das innere Lager 206 umfaßt eine äußere, im allgemeinen zylindrische Keilfläche 236, deren Durchmesser größer als ein entsprechender Durchmesser des inneren Randes 226 des äußeren Lagers 204 ist. Wie bei der Gelenkverbindung 20 umfaßt das innere Lager 206 einen Preßrand 238, welcher sich axial um eine kurze Strecke ausgehend von einer axial inneren Kante 240 des inneren Randes 226 axial nach außen erstreckt. Der Abstand ist möglichst klein gewählt, so daß das äußere Lager 204 jegliche Vorspannung auf das innere Lager 206 stabilisieren kann, um zu ermöglichen, daß der Lagersatz 202 als ein "zylindrischer Keil" wirkt.
Eine alternative Art und Weise zum dichten Verschließen der Gelenkverbindung 200, zum Schließen der Pfanne 208 und zum Bereitstellen einer Druckvorspannung an dem Lagersatz 202 wird nachstehend näher verdeutlicht. Eine radial angeordnete, äußere Fläche 242 eines Stopfens 244 umfaßt eine Mehrzahl von Gewindegängen 246, welche derart ausgelegt sind, daß sie passend mit radial nach innen angeordneten, mehreren Gewindegängen 248 in einem oberen Abschnitt 250 der Pfanne 208 zusammenarbeiten. Wenn der Stopfen 244 in die Pfanne 208 geschraubt ist, schließen die Gewindegänge 246 und 248 die Gelenkverbindung 200 dicht ab, und es wird verhindert, daß Schmiermittel unter hohen Belastungszuständen entweichen kann. Der Stopfen 244 umfaßt auch eine untere Endfläche 252, welche selektiv mit dem Preßrand 238 zusammenarbeitet, um eine axiale Kraft aufzubringen, welche zusätzlich dem Lagersatz eine Druckvorspannung verleiht. Die axiale Kraft bewirkt eine radiale Keilwirkung des Lagersatzes 202 und eine verteilte Keilwirkung auf die halbkugelförmige Nase 234 des äußeren Lagers 204, wodurch man eine sehr starre Gelenkanordnung ohne zu großes Drehmoment erhält. Ein unterer Abschnitt des Stopfens 244 umfaßt eine Schulter 256. Eine passende Schulter 258 ist zwischen dem Abschnitt 250 und dem halbkugelförmigen Grund 212 der Pfanne 208 ausgebildet. Die Schulter 256 und 258 begrenzen die Axialbewegung des Stopfens 244 in die Pfanne 208 sowie die hieraus resultierende Druckvorspannung auf den Lagersatz 202. Eine Mehrzahl von Gewindeöffnungen 260 verläuft radial durch den Abschnitt 250 der Pfanne 208. Mit Gewinde versehene Stellschrauben 262 sind in die Öffnungen 260 eingesetzt, um den Stopfen 244 an Ort und Stelle zu halten. Alternativ kann der Stopfen 244 auch dadurch an Ort und Stelle gehalten werden, daß entsprechende Arretiergewinde 246 vorgesehen sind, welche durch die Öffnungen 260 gehen.
Es ist dort eine "dauergeschmierte" Gelenkverbindung 200 dargestellt, bei der eine ringförmige Tasche 264 in der Übergangszone 28 des äußeren Lagers 134 vorgesehen ist. Eine zweite, ringförmige Tasche 266 ist in der sphärischen, inneren Sitzfläche 254 des inneren Lagers 206 ausgebildet. Die Taschen 264 und 266 dienen als Vorratsräume für Schmiermittel, obgleich die Tasche 264 auch einen Schutz vor einer zu starken Druckbelastung des Lagersatzes 202 bietet. Auch ist es möglich, eine nachschmierbare Gelenkverbindung auf ähnliche Weise auszubilden. In bevorzugter Weise wird hierzu eine Pfanne eingesetzt, welche eine Dichtungsscheibe mit einer Öffnung hat, um einen Schmiermittelnippel aufzunehmen, wobei diese Auslegung beispielsweise ähnlich jener getroffen werden kann, welche im Zusammenhang mit der Gelenkverbindung 130 zuvor erörtert worden ist.
Wie in Figur 9 gezeigt ist, umfaßt der Stopfen 244 einen mit Gewinde versehenen Hohlraum 270, um ein hierzu passend ausgelegtes Gewindebauteil 268 aufzunehmen. Somit kann die Gelenkverbindung 200 bei vielen Anwendungsfällen zum Einsatz kommen, und ist daher vielseitig einsetzbar. Wie bei jeder der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen können die Lager 204 und 206 aus einer großen Vielzahl von unterschiedlichen Materialien in Abhängigkeit von dem jeweils bestimmungsgemäßen Anwendungszweck ausgewählt sein.
Zuvor wurden bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung beschrieben. Natürlich sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

1. Lagersatz für eine Kugelgelenkverbindung, welcher folgendes aufweist:

ein äußeres Lager (22, 104, 134, 204), wobei das äußere Lager (22, 104, 134, 204) einen im allgemeinen zylindrischen inneren Rand (34, 116, 156, 226) hat, welcher einen Hohlraum (32, 158, 224) begrenzt, welcher sich etwa um eine Symmetrieachse axial erstreckt; und

ein inneres Lager (24, 106, 136, 206), welches eine zweite, sphärische innere Sitzfläche (56, 118, 152, 254) und eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche (54, 154, 236) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchmesser der äußeren Keilfläche (54, 154, 236) größer als ein zugeordneter Durchmesser des inneren Randes (34, 116, 156, 226) derart ist, daß man eine Vorbelastung bzw. Vorspannung zwischen den inneren und äußeren Lagern erhält, wenn das innere Lager in den Hohlraum des äußeren Lagers eingedrückt ist.

2. Lagersatz nach Anspruch 1, bei dem die ersten und die zweiten sphärischen Flächen einen gemeinsamen Durchmesser haben.

3. Lagersatz nach Anspruch 1, bei dem das innere Lager einen Preßrand (60, 160, 238) aufweist, welcher sich von einer axial inneren Randkante (741 170, 240) des äußeren Lagers axial nach außen derart erstreckt, daß eine Axialkraft auf den Preßrand (60, 168, 238) aufbringbar ist, um dem Lagersatz zusätzlich eine Preßvorbelastung zu erteilen.

4. Lagersatz nach Anspruch 3, bei dem der Preßring (60, 168, 238) um 0,4 mm (0,015 inch) und 0,7 mm (0,025 inch) von der axial inneren Randkante (74, 170, 240) axial nach außen verläuft, bevor die Axialkraft aufgebracht wird.

5. Lagersatz nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eines der Bauteile umfassend die inneren und äußeren Lager ein haibstarres Material aufweist.

6. Kugelgelenkverbindung, welche folgendes aufweist:

eine Pfanne (30, 138, 208);

ein äußeres Lager (22, 104, 134, 204), welches in der Pfanne angeordnet ist, wobei das äußere Lager eine äußere Fläche (26, 164, 230) umfaßt, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie sich an eine innere Fläche der Pfanne anpaßt, eine erste, sphärische, innere Sitzfläche (38, 112, 162, 220) und einen im allgemeinen zylindrischen, inneren Rand (34, 116, 156, 226) umfaßt, welcher einen Hohlraum (32, 158, 224) begrenzt, welcher axial um eine Symmetrieachse verläuft;

einen Kugelbolzen (42, 146, 216) mit einem sphärischen Bolzenkopf (40, 150, 222) und einem Schaft (52, 144, 214), wobei der Bolzenkopf mit der ersten, sphärischen, inneren Sitzfläche zusammenarbeitet;

ein inneres Lager (24, 106, 136, 206), welches in den Hohlraum des äußeren Lagers eingepaßt ist;

eine Verschlußeinrichtung (62, 70; 172, 176; 244, 246, 249) , um die Lager und den sphärischen Bolzenkopf in der Pfanne zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Lager eine zweite, sphärische, innere Sitzfläche (56, 118, 152, 254) aufweist, welche mit dem Bolzenkopf zusammenarbeitet, und eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche (54, 154, 236) umfaßt, deren Durchmesser größer als ein entsprechender Durchmesser des inneren Rands in der Weise ist, daß das innere Lager unter Kompression in dem Hohlraum des äußeren Lagers vorbelastet bzw. vorgespannt ist.

7. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 6, bei der die Verschlußeinrichtung (62, 70; 172, 176; 244, 246, 248) eine Dichteinrichtung (62, 172, 244) umfaßt, welche zu Beginn in Flächenkontakt mit dem inneren Lager (24, 2069 oder dem äußeren Lager (134) angeordnet ist, wobei das jeweils andere Lager umfassend das innere Lager (136) und das äußere Lager (22, 204) in Flächenkonakt mit einem Grund (76, 142, 212) der Pfanne (30, 138, 208) ist.

8. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 7, bei der das innere Lager (24, 136, 206) einen Preßring (60, 168, 238) umfaßt, welcher sich in axialer Richtung von einer axialen inneren Randkante (74, 170, 240) des äußeren Lagers (28, 134, 204) derart erstreckt, daß eine durch die Dichtungseinrichtung (62, 172, 244) aufgebrachte Axialkraft eine zusätzliche Kompressionsbelastung wenigstens dem inneren oder dem äußeren Lager (24, 136, 204) erteilt.

9. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 8, bei der die Dichtungseinrichtung (62, 172) mittels einer Ringlippe (70, 176) der Pfanne (30, 138) in Position gehalten ist.

10. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 8, bei der der Preßring (60, 168; 238) sich um zwischen 0,4 mm (0,015 inch) und 0,7 mm (0,025 inch) axial nach außen über die axial innere Randkante (74, 170, 240) hinaus erstreckt, bevor die Axialkraft aufgebracht wird.

11. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 8, bei der die Dichtungseinrichtung einen Haltering (62) aufweist.

12. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 8, bei der die Dichtungseinrichtung eine Dichtungsscheibe (172) aufweist.

13. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 7, bei der die Verschlußeinrichtung und die Dichtungseinrichtung einen Gewindestopfen (244) aufweisen, welcher in Paßeingriff mit Gewindegängen (248) der Pfanne (208) ist.

14. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 13, bei der der Stopfen (244) eine Schulter (256) umfaßt, die selektiv mit einer Preßschulter (258) in der Pfanne (208) zusammenarbeitet, um den Bewegungsweg des Stopfens (244) in der Pfanne (208) zu begrenzen.

15. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 6, bei der die Verbindung eine ringförmige Tasche (84, 108, 180, 264) umfaßt, welche von einer Schulter (86) des äußeren Lagers (22, 104, 134, 204) in einer Übergangszone (36, 160, 228) zwischen dem inneren Rand (34, 116, 156, 226) und der ersten, sphärischen, inneren Sitzfläche (56, 118, 152, 254) in Verbindung mit dem inneren Lager (24, 106, 136, 206) und dem sphärischen Bolzenkopf (40, 150, 222) gebildet wird.

16. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 15, bei der die ersten und zweiten, sphärischen, inneren Sitzflächen (38, 56) jeweils eine Schmierausnehmung (44, 58) im wesentlichen senkrecht zu der ringförmigen Tasche (84) umfassen.

17. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 6, bei der die äußere Fläche (26) des äußeren Lagers (22) einen kegelstumpfförmigen Nasenabschnitt (46) umfaßt.

18. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 6, bei der der äußere Abschnitt (230) des äußeren Lagers (204) einen halbkreisförmigen Nasenabschnitt (234) umfaßt.

19. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 6, bei der wenigstens das innere Lager (24, 106, 126, 206) ein halbstarres Material aufweist.

20. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkverbindung, welches die folgenden Schritte aufweist:

Einführen eines sphärischen Bolzenkopfes (40, 150, 222) eines Kugelbolzens (42, 146, 216) in ein äußeres Lager (22, 104, 134, 204);

Ineingriffbringen einer ersten sphärischen, inneren Sitzfläche (38, 112, 162, 220) des äußeren Lagers mit dem Bolzenkopf;

Einlegen eines inneren Lagers (24, 106, 136, 206) in einen axial verlaufenden Hohlraum (30, 158, 224), welcher durch einen im wesentlichen zylindrischen, inneren Rand (34, 116, 156, 226) des äußeren Lagers begrenzt wird;

Ineingriffbringen einer zweiten sphärischen, inneren Sitzfläche (56, 118, 152, 254) des inneren Lagers mit dem Bolzenkopf;

Anordnen der inneren und äußeren Lager und des Bolzenkopfs in einer Pfanne (30, 138, 208), wobei das äußere Lager eine äußere Fläche umfaßt, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie zu einer inneren Fläche der Pfanne paßt;

Verschließen der Pfanne, um den Kugelbolzen in den inneren und äußeren Lagern in der Pfanne festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Lager eine im allgemeinen zylindrische, äußere Keilfläche (54, 154, 236) derart umfaßt, daß ein Durchmesser der äußeren Keilfläche größer als ein entsprechender Durchmesser des inneren Randes ist, und daß der Schritt zum Einlegen des inneren Lagers umfaßt, daß das innere Lager in den Hohlraum in dem äußeren Lager gedrückt wird und hieraus eine Vorbelastung bzw. Vorspannung zwischen den äußeren und inneren Lagern resultiert.

21. Verfahren nach Anspruch 20, welches ferner die folgenden Schritte aufweist:

Aufbringen einer Axialkraft auf einen Preßring (60, 168, 238) des inneren Lagers (24, 106, 136, 206) , wobei sich der Preßring von einer axial inneren Randkante (74, 170, 240) des äußeren Lagers (22, 104, 134, 204) axial nach außen erstreckt, um den inneren und äußeren Lagern eine zusätzliche Kompressionsvorbelastung zu erteilen.

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22. Verfahren nach Anspruch 20, welches ferner die folgenden Schritte aufweist:

Einsetzen einer Dichtungseinrichtung in die Pfanne (30, 138) nachdem der Kugelbolzen (42, 146) und die inneren und äußeren Lager (22, 24; 136, 134) in die Pfanne eingelegt sind; und

Verstemmen der Dichtungseinrichtung (62, 172) in ihrer Position dadurch, daß eine Ringlippe (70, 176) an der Pfanne (30, 138) durch Verformen ausgebildet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Schließschritt den Schritt aufweist, gemäß welchem eine Ringlippe (70, 176) der Pfanne (30, 138) verformt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Schließschritt die folgenden Schritte aufweist:

Einsetzen eines Stopfens (244) in die Pfanne (208); und

Zusammenarbeiten der Gewinde (246) des Stopfens (244) mit Paßgewinden (248) der Pfanne (208).