DD147273A5

DD147273A5 - Kreuzgelenk

Info

Publication number: DD147273A5
Application number: DD79216743A
Authority: DD
Inventors: Werner Krude
Original assignee: Uni Cardan Ag
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1979-11-07
Publication date: 1981-03-25
Also published as: IT1194850B; GB2034862A; IT7907057V0; FR2441094A1; DE2848813A1; GB2034862B; JPS5565726A; IT7905227A0; CA1130596A; JPS5927450B2; DE2848813C2; ES484506A1; BR7906644A; FR2441094B1; US4317341A

Abstract

Kreuzgelenk, dessen Zapfenkreuz die Gabelarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen des Kreuzes gegebenenfalls Waelz- oder Gleitkoerper enthaltende hohlzylindrische Lagerkoerper angeordnet sind, die in Bohrungen der Gabelarme aufgenommen und axial fixiert sowie gegenueber dem Koerper des Zapfenkreuzes ueber eine Beruehrungsdichtung abgedichtet sind. Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung eines wirtschaftlich herstellbaren und hohe Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Kreuzgelenkes liegt, besteht die Aufgabe darin, dasz bei wirtschaftlichem und kostenguenstigem Materialeinsatz eine wartungsfreie Lebensdauerschmierung durch Aufnahme eines Schmiermittelvorrates gewaehrleistet ist. Erfindungsgemaesz ist nunmehr vorgesehen, dasz die Lagerkoerper auf ihrer radial aeuszeren Seite durch eine die Stirnflaeche des Zapfens ueberspannende elastische Dichtung abgeschlossen sind, wobei zwischen der Stirnflaeche des Zapfen und der elastischen Dichtung ein Schmiermittelvorrat angeordnet ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, dessen Zapfenkreuz die Gabelarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen des Kreuzes gegebenenfalls Wälz- oder Gleitkörper enthaltende hohlzylindrische Lagerkörper angeordnet sind, die in Bohrungen der Gabelarme aufgenommen und axial fixiert sowie gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes über eine ,Berührungsdichtung abgedichtet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Kreuzgelenke bekannt (z. B. DE-PS 2 618 536), bei denen zur Gewährleistung einer wartungsfreien Lebensdauer-Schmierung ein Schmiermittelvorrat zwischen einer durchgehenden, den Körper des Zapfenkreuzes überdeckenden elastischen Dichtung vorgesehen ist, jedoch findet eine derartige Konstruktion bei größeren Zapfenkreuzen kaum Anwendung mehr, da dann nur noch eine unwirtschaftliche Herstellung möglich ist. Bei Zapfenkreuzen, wie sie z. B« im Walzwerksbau verwendet werden, sind aufgrund der großen Rotationsdurchmesser die Kosten für einen Überzug aus beispielsweise Kunststoff derartig hoch, so daß sie für eine wirtschaftliche Herstellung nicht mehr vertretbar sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines wirtschaftlich herstellbaren und hohe Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Kreuzgelenken*

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Darlegung desWesens der Erfindung,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kreuzgelenk mit einem im Durchmesser großen Zapfenkreuz so auszugestalten, daß bei wirtschaftlichem und kostengünstigem Materialeinsatz eine wartungsfreie Lebensdauerschmierung durch Aufnahme eines Schmiermittelvorrates gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Lagerkörper auf ihrer radial äußeren Seite durch eine die Stirnfläche des Zapfens überspannende elastische Dichtung abgeschlossen sind, wobei zwischen der Stirnfläche des Zapfens und der elastischen Dichtung ein Schmiermittelvorrat angeordnet ist»

Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß einerseits die elastische Dichtung die hohlzylindrischen Lagerkörper nach außen gegen Eindringen von Schmutz und Staub schützt und andererseits, daß der unter Druck stehende Schmiermittelvorrat ständig die Lager mit ausreichender Schmierstoffmenge über die gesamte Lebensdauer der Gelenkwelle versorgt,

Zum Aufbau des Schmiermitteldruckes wird die elastische Dichtung vor der Montage des Zapfenkreuzes in die Gelenkgabel bereits in den Lagerkörper eingesetzt. Die Lager sowie der Vorratsbehälter werden mit Schmierstoff gefüllt und nach Befestigung der Berührungsdichtung auf den Zapfen des Zapfenkreuzes aufgeschoben, so daß beim Aufschieben des Lagerkörpers der·überschüssige Schmierstoff in die Vor-· ratskammer fließt und einen Druck anschließend in entgegen-? gesetzter Richtung ausübt, der die zu schmierenden Wälzlager während des Betriebes anschließend mit Schmierstoff versorgt. Die entgegengerichtete Fliehkraft wird durch eine

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exakte Bemessung des Schmiermittelvorrates und des dadurch erzeugten Gegendrucks überlagert, so daß ihre Wirkung keinen Einfluß auf die Lebensdauerschmierung hat. Dies ist dadurch noch begünstigt, daß Gelenkwellen mit großem Rotationsdurchmesser in aller Regel geringere Drehzahlen auszuführen haben als Wellen mit kleinem Rotationsdurchmesser, so daß aus diesem Grunde auch die Fliehkraft nur kleinere Werte erreicht.

Fach, einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß die elastische Dichtung am Lagerkörper oder direkt in der Bohrung des Gabelarmes aufgenommen ist*

Fach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß bei einer einteiligen Dichtung diese einen verstärkten Rand aufweist, der in einer an der Innenseite der Bohrung des Lagerkörpers angeordneten Nut aufgenommen und fixiert ist· Bei einer derartigen Ausführungsform ist sowohl eine Montage v/ie auch die Fixierung ohne besonderen Mehraufwand zu bewerkstelligen, denn auf der hohlzylindrischen Innenseite des Lagerkörpers bedarf es lediglich einer über den Umfang verlaufenden Nut, in die die elastische Dichtung mit einem entsprechend ausgebildeten ringförmigen Ansatz eingreift.

Des weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, daß bei einer einteiligen Dichtung mit einem verstärkten Rand auf seiner Außenseite eine Nut vorgesehen ist, in die die radial äußere Seite des Lagerkö-rpers eingreift« Bei einer derartigen Ausführungsform wird der Rand der elastischen. Dichtung mit einer ringförmig versehenen Nut ausgebildet, die in einen entsprechenden Ansatz des Lagerkörpers ein- · greift und somit die Abdichtung wie auch die Fixierung der elastischen Dichtung gewährleistet.

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Um während des Betriebes auftretende Fliehkräfte, die auf das Schmiermittel wirken, abfangen zu können, ohne daß dabei eine zusätzliche Kraft auf das Schmiermittel aufgebracht wird, ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß die Dichtung von einer Schutzkappe im Lagerkörper gehalten wird, wobei ein hohlzylindrischer Ansatz der Schutzkappe durch eine Mittelbohrung der Dichtung hindurch zur Abstützung auf dem Zapfen angeordnet ist.

AusfUhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an AusfUhrungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig· 1: eine Kreuzgelenkwelle, deren Enden Kreuzgelenke tragen,

Fig., 2: ein Zapfenkreuz mit Wälzkörpern, Lagerkörpern sowie einer schematisch dargestellten Gelenkgabel, im Schnitt dargestellt

Fig«, 3 bis einige Ausf Uhrungsbeispiele mit jeweils Figo 8: einer elastischen Dichtung, im Schnitt dargestellt. '

Die in Fig. 1 gezeigte Gelenkwelle umfaßt zwei koaxiale Gelenkwellenabschnitte 1 und 2, die an Ihren äußeren Enden Kreuzgelenke 3 und 4 tragen,-deren Gabela.rme 8 durch ein Zapfenkreuz 9 verbunden sind. Der Gelenkwellenabschnitt ist an seinem inneren Ende als Vollwelle 6 und der Gelenkwellenabschnitt 2 als Hohlwelle 6 ausgebildet» Über eine Keilwellenverzahnung sind Vollwelle 5 und Hohlwelle 6 miteinander undrehbar, jedoch axial verschiebbar ver-

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bunden·

Die in Pig* 2 gezeigte Darstellung bezieht eich im wesentlichen auf ein Zapfenkreuz 9» welches in den Bohrungen 7 der jeweiligen Gabelarme 8 aufgenommen und gegen radiales Verschieben durch einen Sicherungsring 10 fixiert ist, wobei die radiale Fixierung des Zapfenkreuzes 9 durch die Abstützung der Lagerkörper 11 am Körper des Zapfenkreuzes 9 selbst und durch den vorgenannten Sicherungsring 10 erfolgt. Die Fixierung erfolgt durch den Lagerkörper 11, die Wälzkörper 12, die auf dem Zapfen 13 des Zapfenkreuzes 9 abrollen und eine radiale Bewegung des Zapfenkreuzes 9 nicht zulassen. In einer Nut 14 auf der zylindrischen Innenfläche des Lagerkörpers 11 ist eine Dichtung 15 fixiert· Zwischen der Stirnfläche des Zapfens 13 und der elastischen Dichtung 15 ist der Schmiermittelvorrat 16 vorgesehen·

In den Fig. 3 und 4 ist ein Zapfenkreuz 9 dargestellt, welches über die Y/älzkörper 12 und Lagerkörper 11 in der Bohrung 7 des Gabelarmes 8 aufgenommen ist. Der Lagerkörper 11 ist gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes 9 durch eine Berührungsdichtung 17 abgedichtet, um das Eindringen von Schmutz und Staub von außen zu verhindern· Die elastische Dichtung 15 ist oberhalb der Stirnfläche des Zapfens 13 angeordnet und in der Nut 14 des Lagerkörpers 11 fixiert. In der Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel eine aufgeblähte Dichtung 15,. bei der zwischen der Stirn» fläche des Zapfens .13 und der elastischen Dichtung 15 der SchmiermitteIvorrat 16 angeordnet ist und über die Vorspannung der elastischen Dichtung 15 unter Druck steht, so daß ständig das Schmiermittel das Bestreben hat, in Richtung der Wälzkörper 12 zu fließen. Fig* 3 dagegen

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zeigt die elastische Dichtung 15 in entleertem oder noch nicht gefülltem Zustand· Der Schmiermittelvorrat 16 zwischen der elastischen Dichtung 15 und der Stirnfläche des Zapfens 13 ist bei diesem AusfUhrungsbeispiel bereits aufgebraucht.

In den Fig« 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform einer elastischen Dichtung 15 dargestellt. Die elastische Dichtung 15 ist durch einen Ansatz 18 des Lagerkö'rpers 11 fixiert, indem dieser Ansatz 18 in den verstärkten Rand 19 der elastischen Dichtung 15 eingreift. Auch diese Ausführungsform des Lagerkörpers 11 ist über eine Berührungsdichtung 17 gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes 9 abgedichtete Der Sicherungsring 10 ist auf der der Drehachse des Gelenkes zugewandten Seite angeordnet. Auch bei diesem AusfUhrungsbeispiel stellt die Fig. 5 eine Ausführung dar, in der z. B. der Schmiermittelvorrat 16 aufgebraucht ist, wogegen in der Fig« 6 der Schmiermittelvorrat 16 zwischen der elastischen Dichtung 15 und der Stirnfläche des Zapfens 13 unter Vorspannung durch die elastische Dichtung 15 das Schmiermittel in Richtung der Wälzlager 12 bewegt.

In den Fig.» 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der wiederum die Zapfen 13 des Zapfenkreuzes 9 über Wälzkörper. 12 und Lagerkörper 11 in der Bohrung 7 des Gabelarmes 8 aufgenommen ist. Zwischen dem Lagerkörper 11 und dem Sicherungsring 10 ist eine Schutzkappe 20 vorgesehen, die die ringförmige elastische Dichtung 15 nach außen hin schützt und darüber hinaus für die Dichtung 15 als Gegenlager dient. Der Schmiermittelvorrat 16 ist in der.Fig» 8 unter Vorspannung durch die Dichtung 15 gehalten, so daß ein Druck auf das Schmiermittel in Richtung der Wälzkörper 12 sfindig ausgeübt wird. Im Prinzip entspricht diese Dichtung der in Fig. 3 bis 6 bereits dargestellten.

Claims

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Erfi nd ungs a ng pruch

1. Kreuzgelenk, dessen Zapfenkreuz die Gabelarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen dea Kreuzes gegebenenfalls Wälz- oder Gleitkörper enthaltende hohlzylindrische Lagerkörper angeordnet sind, die in Bohrungen der G_abeiarme aufgenommen und axial fixiert sowie gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes über eine BerUhrungsdichtung abgedichtet sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerkörper (11) auf ihrer radial äußeren Seite durch eine die Stirnfläche des Zapfens (13) überspannende elastische Dichtung (15; abgeschlossen sind, wobei zwischen der Stirnfläche des Zapfens (13) und der elastischen Dichtung (15) ein Schmiermittelvorrat (16) angeordnet ist.

2» Kreuzgelenk nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die elastische Dichtung (15) am Lagerkörper oder direkt in der Bohrung (7) des Gabelarmes (8) aufgenommen ist.

3· Kreuzgelenk nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei einer einteiligen Dichtung (15) diese einen verstärkten Rand (19) aufweist, der in einer an der Innenseite der Bohrung (7) des Lagerkörpers (11) angeordneten Nut (14) aufgenommen und fixiert ist»

4· Kreuzgelenk nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei einer einteiligen Dichtung (15) mit einem verstärkten Rand (19) auf seiner Außenseite eine !Tut vorgesehen ist, in die die radial äußere Seite des Lagerkörpers (11) eingreift.

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Kreuzgelenk nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichtung (15) von einer Schutzkappe (20)
im Lagerkörper (11) gehalten wird, wobei ein hohlzylindrischer Ansatz der Schutzkappe (20) durch
eine Mttelbohrung der Dichtung (15.) hindurch zur Abstützung auf dem Zapfen (13) angeordnet ist.