DE8115386U1

DE8115386U1 - Gelenkwelle mit Schiebestück

Info

Publication number: DE8115386U1
Application number: DE8115386U
Authority: DE
Original assignee: EUGEN KLEIN KG 7300 ESSLINGEN DE
Current assignee: EUGEN KLEIN KG 7300 ESSLINGEN DE
Publication date: 1981-09-17

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 6.5.1981

Eugen Klein KG Gm 1009 X/Lö

7300 Esslingen

Vertreter:

Kohler - Schwindling - Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41

7000 Stuttgart 1

Gelenkwelle mit Schiebestück

Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle mit einem eine Profilwelle und eine Profilhülse umfassenden Schiebestück zum Längenausgleich, sowie mit einer an der Profilwelle mit einem Ende befestigten und die Profilhülse übergreifenden Schutzhülse, an deren freiem Ende ein Dichtring vorgesehen ist, der auf der vorzugsweise mit einer gut gleitfähigen Kunststoffbeschichtung versehenen Oberfläche der Profilhülse beim Längenausgleich

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gleitet.

Die Lebensdauer der bekannten Gelenkwellen wird häufig dadurch begrenzt, daß unter der Einwirkung von Sand und Schmutz der Dichtring bzw. die kunststoffbeschichtete Oberfläche beschädigt werden, worauf dann Sand und Schmutz in die Schutzhülse eindringen und von dort bis zum Zahn= wellenprofil von Profilhülse und Profilwelle vordringen und dort Verschleiß hervorrufen können. Um die Lebensdauer derartiger Gelenkwellen, die im Fahrzeugbau und insbesondere im Lastkraftwagenbau eingesetzt werden, zu vergrößern, ist es bereits üblich, die mit Lippendichtungen versehenen Dichtringe am äußersten freien Ende der Schutzhülse doppelt vorzusehen, wobei zwischen den beiden Dichtringen ein gewisser Abstand eingehalten wird (Tandemdichtung), wobei die durch den Abstand gebildete Kammer als Schutzzone für den inneren Dichtring gegenüber Verunreinigungen dient, die den äußeren Dichtring bereits überwunden haben. Damit wird zwar eine gewisse Lebensdauererhöhung gegenüber Gelenkwellen mit nur einem Dichtring erzielt, doch reicht dies für hohe Beanspruchungen nicht aus, wie sie beispielsweise in Wüstengegenden auftreten.

Eine Abdichtung durch einen elastischen Faltenbalg ist im Kraftfahrzeugbau im allgemeinen deshalb nicht geeignet, weil der Faltenbalg nicht robust genug ist, um beispielsweise Steinschlag standzuhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gelenkwelle so zu verbessern, daß sie auch wüstentauglich ist, also bei starker Staub- und Sandbelastung noch eine

erhöhte Lebensdauer erreicht.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der zweite Dichtring von dem ersten, äußeren Dichtring einen Abstand aufweist, der mindestens so groß ist wie der am häufigsten auftretende Hub, vorzugsweise wie der maximale Hub beim Längenausgleich, und daß zwischen den beiden Dichtringen eine Schmiermittelkammer angeordnet ist.

Versuche mit einer derartigen Gelenkwelle haben gezeigt, daß trotz starker Sandbelastung die Lebensdauer um bis zu IOO56 erhöht werden konnte, verglichen mit der seither üblichen Gelenkwelle mit Tandemdichtung, bei der der Abstand zwischen den beiden Dichtungen nicht größer ist als die axiale Erstreckung einer Dichtung. Durch die Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Dichtringen über den maximalen Hub hinaus wird nämlich erreicht, daß durch den äußeren Dichtring im Zusammenwirken mit Sandkörnern hervorgerufene axiale Riefen nicht in den Bereich dringen können, in dem die Lippe der inneren Dichtung auf der Oberfläche gleitet. Außerdem wirkt das in der Schmiermittelkammer befindliche Schmiermittel einer Ausbreitung eingedrungener Sandkörner entgegen, weil die Sandkörner in dem Schmiermittel praktisch eingebettet werden und sich nicht frei bewegen können.

Bei einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmiermittelkammer mit einem Schmiernippel zum Nachfüllen und Reinigen versehen. Wird nämlich Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett, in die Kammer zwischen den beiden Dichtringen gepreßt, dann wird das alte Schmiermittel unter der Lippe der äußeren

Dichtung hindurch nach außen gedrückt, wogegen die in der gleichen Richtung weisende Lippe der inneren Dichtung durch den Schmiermitteldruck dichtend auf die Gleitoberfläche der Profilhülse aufgepreßt wird. Durch regelmäßiges Abschmieren läßt sich auf diese Weise die Lebensdauer einer Gelenkwelle, die im Wüstenbetrieb eingesetzt wird, um ein Vielfaches erhöhen, wenn die Abschmierintervalle entsprechend der Schmierfettkonsistenz und dem Schmiermittelkammervolumen gewählt werden.

Bei einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine der beiden Dichtungen als ansich bekannte Doppellippendichtung (Tandemdichtung) mit zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisenden, in der gleichen Richtung weisenden Dichtlippen ausgebildet. Die Schmiermittelkammer befindet sich also bei dieser Ausführungsform in dem Bereich zwischen den beiden Tandemdichtungen. Versuche haben gezeigt, daß selbst ohne Schmierdienst die Lebensdauer derGelenkwelle mehr als verdoppelt war und durch regelmäßiges Abschmieren ( ') die Lebensdauer noch erheblich stärker erhöht werden

konnte.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Ansprüchen. In der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch den mittleren Bereich einer Gelenkwelle, der durch das Schiebestück gebildet ist, in vereinfachter und schematisierter Darstellung gezeigt.

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Eine Profilwelle 1 und eine Profilhülse 2 bilden zusammen ein zentrales Schiebestück einer im übrigen nicht weiter dargestellten Gelenkwelle. An die abgebrochen dargestellten Enden von Profilwelle 1 und Profilhülse 2 schließen Gabelköpfe an, die Kreuzgelenke aufnehmen. Me Profilwelle 1 weist an ihrem Ende einen Profilabschnitt auf, der mit einem Zahn- oder Keilprofil versehen ist, das über eine Rundung 4 in einem zylindrischen Wellen-( ) zapfen 5 übergeht. Auf diesem Wellenzapfen 5 ist eine

Schutzhülse 9 aufgeschoben und durch eine umlaufende V-Schweißnaht 6 befestigt.

Die Profilhülse 2 ist mit einem zum Profilabschnitt 3 passenden Innenprofil versehen, so daß Profilhülse und Profilwelle zwar drehstarr miteinander verbunden, aber axial zueinander verschiebbar sind, um den erforderlichen Längenausgleich, beispielsweise bei Bewegungen der angetriebenen Achse relativ zum Getriebe, aufnehmen zu können. Um eine hohe Lebensdauer dieser hochbelasteten Profile zu erzielen sind sie einerseits kunststoffbeschichtet,

^ was auch den axialen Schiebewiderstand vermindert; anderer

seits müssen sie zuverlässig gegen Staub und insbesondere Sand geschützt werden. Zu diesem Zweck reicht die Schutzhülse 9 bis weit auf die Profilhülse 2, deren zylindrische Außenoberfläche 7 ebenfalls mit einem gut gleitfähigen Kunststoff beschichtet ist. An dem der Schweißnaht 6 entfernten freien Ende der Schutzhülse 9 ist eine Tandem-Lippendichtung 8 vorgesehen, die durch einen Innenbund 10 und einen nach innen eingezogenen Endbereich 11 relativ zur Schutzhülse 9 fixiert ist. Die Tandemlippendichtung 8 weist zwei auf der Oberfläche 7 gleitende Dichtlippen 12 auf, die beide nach außen, also von der

Schweißnaht 6 wegweisen.

An die Tandemdichtung 8 schließt in Richtung auf die Schweißnaht 6 hin ein zylindrischer Bereich 13 der Schutzhülse 9 an, der einen lichten Abstand zur Oberfläche 7 der Profilhülse 2 aufweist und dadurch eine Schmiermittelkammer 14 radial nach außen hin begrenzt. Auf der der Tandemlippendichtung 8 gegenüberliegenden

V Seite der Schmiermittelkammer 14 ist eine weitere, gleich

artige Tandemlippendichtung 15 vorgesehen und durch radial nach innen ragende Bunde 16 und 17 axial relativ zur Schutzhülse 9 gesichert. Dabei ragt eine äußere Dichtlippe 18 der Tandemlippendichtung 15 unter dem Bund 17 hindurch bis in die Schmiermittelkammer 14, die dadurch axial begrenzt ist. Eine zweite, innere Dichtlippe 19 weist ebenfalls in der gleichen Richtung wie die äußere Dichtlippe 18 und die beiden Dichtlippen 12.

Der Bund 16 reicht bis praktisch auf die Oberfläche 7 der Profilhülse 2 und geht über in einen zylindrischen r Abschnitt 20, der eine Zentrierung der Schutzhülse 9

relativ zur Profilhülse 2 ergibt. An den zylindrischen Abschnitt 20 anschließend weist die Schutzhülse 9 einen lichten Abstand zur Oberfläche 7 der Profilhülse 2 auf.

In den zylindrischen Bereich 13, der die Außenwand der Schmiermittelkammer 14 bildet, ist ein Schmiernippel 21 eingesetzt. Wird Schmiermittel durch den Schmiernippel 21 in die Schmiermittelkammer 14 eingepreßt, so drückt es dort befindliches, möglicherweise verunreinigtes Schmiermittel unter den Dichtlippen 12 der Tandemlippendichtung 8 hindurch nach außen, wie dies Pfeile

andeuten. Dagegen wird die Dichtlippe 18 durch den
Schmiermitteldruck fest gegen die Oberfläche 7 gepreßt und dichtet die Kammer in der den Pfeilen 22 entgegengesetzten Richtung ab.

Der Abstand a von der inneren Dichtlippe 12 der Tandemlippendichtung 8 bis zur äußeren Dichtlippe 18 der Tandemlippendichtung 15 ist vorzugsweise mindestens so groß wie der betrieblich maximal auftretende Hub, also die Axialbewegung zwischen der Profilwelle 1 und der Schutzhülse 9 einerseits und der Profilhülse 2 andererseits. Dadurch wird sichergestellt, daß keinesfalls die Dichtlippe 18 über Bereiche der Oberfläche 7 gleitet, über die auch die innere Dichtlippe 12 gleitet, die dort
möglicherweise schon durch eingedrungenen Sand Riefen erzeugt hat.

Claims

Schutzansprüche

1. Gelenkwelle mit einem eine Profilwelle und eine Profilhülse umfassenden Schiebestück zum Längenausgleich, sowie mit einer an der Profilwelle mit einem Ende befestigten und die Profilhülse übergreifenden Schutzhülse, an derem freien Ende ein Dichtring vor-

^v gesehen ist, der auf der vorzugsweise mit einer gut

gleitfähigen und verschleißfesten Kunststoffbescnichtung versehenen Oberfläche der Profilhülse beim Längenausgleich gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Dichtring (15) von dem ersten, äußeren Dichtring (8) einen Abstand (a) aufweist, der mindestens so groß ist wie der am häufigsten auftretende Hub, vorzugsweise der maximale Hub beim Längenausgleich, und daß zwischen den beiden Dichtringen (3 und 15) eine Schmiermittelkammer (14) angeordnet ist.

2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ( ) daß die Schmiermittelkainmer (14) mit einem Schmiernippel (21) zum Nachfüllen und Reinigen versehen ist.

3. Gelenkwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Dichtungen (8 und 15) als ansich bekannte Doppellippendichtung mit zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisenden, in der gleichen Richtung weisenden Dichtlippen (12 bzw. 18 und 19) ausgebildet ist.