DE102004011271B4

DE102004011271B4 - Kreuzgelenkanordnung mit einer Wuchtanordnung und Wuchtgewicht

Info

Publication number: DE102004011271B4
Application number: DE102004011271A
Authority: DE
Inventors: Peter Grawenhof; Georg Piott
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: DE102004011271A1

Abstract

Kreuzgelenkanordnung (1, 1.3a, 1.3b) mit einer Wuchtanordnung (2.3a)
1.1 mit zwei Gelenkgabeln (3.1, 3.2), umfassend jeweils wenigstens zwei Lagerteile (4.11, 4.12 und 4.21, 4.22), die jeweils eine Lagerbohrung (5.11, 5.12, 5.21, 5.22) zur Lagerung eines Zapfens (7.1, 7.2, 7.3., 7.4) eines Zapfenkreuzes (6) aufweisen;
1.2 die einzelnen Zapfen (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) stützen sich über eine Lageranordnung (8.1, 8.2, 8.3, 8.4), umfassend wenigstens eine Lagerbuchse (10.3a, 10.3b), in der Lagerbohrung (5.11, 5.12, 5.21, 5.22) der Gelenkgabeln (3.1, 3.2) ab;
1.3 zur Fixierung der Lagerbuchse (10.3a, 10.3b) in axialer Richtung ist wenigstens ein Sicherungsring (13) vorgesehen, der in einer Nut (14) in der Lagerbohrung (5.11, 5.12, 5.21, 5.22) angeordnet ist;
1.4 mit einer im Bereich der Stirnseite (15) des Zapfens (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) angeordneten Wuchtanordnung (2.3a), umfassend wenigstens ein Wuchtgewicht (17.3a);
1.5 mit einem Schmiermittelversorgungssystem (46), umfassend wenigstens einen, sich durch den Zapfen erstreckenden Schmiermittelkanal...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreuzgelenkanordnung mit einer Wuchtanordnung im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Obergriff des Anspruches 1.
Kreuzgelenkanordnungen mit Wuchtanordnungen sind in unterschiedlichster Ausführungen bekannt. Eine gattungsgemäße Ausführung ist in der Druckschrift DE 102 23 848 C1 beschrieben. Die Kreuzgelenkanordnung umfasst dabei zwei Gelenkgabeln, die jeweils zwei Gabelarme aufweisen, in denen jeweils auf einer gemeinsamen Bohrungsachse zentriert eine Lagerbohrung angeordnet ist, die eine Nut aufweist. Ferner umfasst diese eine Zapfenkreuzgarnitur mit vier Zapfen, wobei jeder Zapfen in einer Lagerbuchse, die jeweils einen eine Außenfläche aufweisenden Boden besitzt, in der Lagerbohrung gelagert ist und über einen Sicherungsring in axialer Richtung in der Lagerbohrung gehalten wird. Ferner ist ein Wuchtgewicht vorgesehen, das als Scheibe gestaltet ist, die radial außen bezogen auf die Bohrungsachse einen Befestigungsabschnitt aufweist, der zwischen dem Boden und dem Sicherungsring angeordnet ist und die zentral einen Wuchtmassenabschnitt aufweist, der eine zum Unwuchtausgleich dienende Masse darstellt. Dabei werden die Wuchtgewichte im Bereich der Stirnseite der einzelnen Zapfen der Zapfenanordnung gelagert und damit im Konzentrationsbereich von Unwuchten bei einer Kreuzgelenkwelle bzw. bei Kreuzgelenken. Dies bietet den Vorteil, dass im Reparaturfall ein leichtes Wiederauswuchten möglich ist, da die Wuchtgewichte somit lösbar angebracht sind. Ein Nachteil dieser Ausführung besteht jedoch im wesentlichen darin, dass die Fixierung der Lageranordnung zum einen über die zugeordneten Sicherungsringe erfolgt, wobei je nach Ausgestaltung des Wuchtgewichtes dies mit einem erheblichen Bauraumzuwachs in axialer Richtung verbunden ist. Ferner ist es lediglich möglich, im vom Innendurchmesser des Sicherungsringes umschlossenen Bereich und außerhalb der Befestigungsflächen des scheibenförmigen Elementes die einzelnen Massen anzuordnen. Eine Austauschbarkeit der Wuchtgewichte ist nur durch Lösen des Sicherungsringes gegeben. Ferner ist eine Zugängigkeit zur Lagerschmierung nur bei gelöstem Wuchtgewicht gegeben.
DE-GM 77 36 016 offenbart ein Zapfenlager für Kreuzgelenke. Der Zapfen ist mit einem Ölvorratsraum versehen, der durch eine Verschlussschraube verschlossen wird.
DE 38 10 193 A1 beschreibt das Vorsehen von zusätzlichem Material an einem Gelenkflansch. Das zusätzliche Material kann ganz oder teilweise abgearbeitet werden, um Unwuchten des Gelenkflansches zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreuzgelenkanordnung mit einer Wuchtanordnung darzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Dabei soll die Kreuzgelenkanordnung einfach im Hinblick auf den Austausch der Wuchtgewichte handhabbar sein, und die Lagerschmierung leicht realisiert werden. Dies soll unabhängig von der Lageranordnung im eingebauten Zustand möglich sein. Die Gesamtanordnung soll sich durch einen geringen Bauraumbedarf in axialer Richtung auszeichnen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die einzelne Kreuzgelenkanordnung umfasst zwei Gelenkgabeln, umfassend je nach Ausführung wenigstens einen Flanschteil und zwei Lagerteile, in denen jeweils auf einer gemeinsamen Bohrungsachse zentriert eine Lagerbohrung angeordnet ist. Ein Zapfen eines Zapfenkreuzes ist über eine Lagerbuchse in der Lagerbohrung gelagert. Das Zapfenkreuz umfasst dabei vier um jeweils 90° versetzte Zapfen, von denen jeweils zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und die sich in einer Ebene kreuzen oder aber deren gemeinsame Achsen um 90° gedreht sind und in zwei in axialer Richtung zueinander versetzten Ebenen angeordnet sind. Die einzelnen Zapfen stützen sich dabei über eine Lageranordnung, der eine Lagerbuchse zugeordnet ist, in der Gelenkgabel ab. Zur Festlegung in axialer Richtung der Lagerbuchse ist wenigstens ein Sicherungsring vorgesehen, der die Lagerbuchse in axialer Richtung fixiert. Der Sicherungsring ist dazu in einer Nut in der Lagerbohrung angeordnet. Dem einzelnen Zapfen ist erfindungsgemäß ferner eine Wuchtanordnung, insbesondere ein Wuchtgewicht, zugeordnet, das ringscheibenförmig oder vieleckförmig mit Durchgangsöffnung gestaltet ist und das einen Wuchtmassenabschnitt aufweist, der eine zum Unwuchtausgleich dienende Masse realisiert.
Gemäß dem Lösungsansatz wird die einer Kreuzgelenkanordnung zugeordnete Wuchtanordnung direkt von einem Befestigungs- bzw. Verschlussmittel oder einem mit einem Schmiernippel zusammen das Verschlussmittel bildenden Reduzierstück gebildet. Im erstgenannten Fall dient das Verschlusselement dem Verschluss einer, sich durch den Zapfen bis in den Bereich der Stirnseite sich erstreckenden Schmiermittelversorgungskanales. Dabei wird das Befestigungs- bzw. Verschlusselement in axialer Richtung durch die der Lageranordnung zugeordnete Lagerbuchse, die das Radiallager im Bereich von dessen Außenumfang umschließt, geführt. Das Verschlusselement ist form- oder kraftschlüssig mit der Lagerbuchse und/oder dem durch den Schmiermittelkanal im Zapfen gebildeten Innenumfang verbunden. Dieses erstreckt sich entweder lediglich durch die Lagerbuchse oder aber bis in den Schmiermittelkanal im Zapfenkreuz hinein. Im erstgenannten Fall wird der mit Schmiermittel befüllbare Raum dann durch die in Einbaulage zum Zapfen gewandte Stirnseite begrenzt. Im zweiten Fall ist der mit Schmiermittel befüllbare Raum auf einen Teilbereich des Schmiermittelkanals beschränkt. Das Verschlusselement ist vorzugsweise als stufenförmiges Scheibenelement oder Vieleckelement ausgeführt, wobei dieses eine sogenannte Anschlagfläche bildet, die zur Realisierung der Verschlussfunktion, insbesondere der Dichtheit des Systems an der Lagerbuchse zum Anlegen kommt und gleichzeitig als Dichtfläche. Die Anschlagfläche ist somit in Einbaulage in axialer Richtung ausgerichtet. Das Verschlusselement umfasst im einfachsten Fall zwei Teilbereiche, einen ersten Teilbereich, der der Anlage bzw. Anschlags- und Dichtfunktion dient und einen zweiten Teilbereich, der der Kopplung mit der Lagerbuchse und/oder dem durch den Schmiermittelkanal gebildeten Innenumfang am Zapfenkreuz dient. Der erste Teilbereich ist dabei erfindungsgemäß auch als Wuchtgewicht ausgeführt. Durch entsprechende Gestaltung dessen kann die Funktion des Wuchtgewichts bereits allein einem zur Realisierung einer Schmiermittelversorgung vorgesehenem Verschlussmittel zugewiesen werden. Dies gilt in Analogie auch für die zweite Ausführung gemäß dem zweiten Lösungsansatz. Bei dieser ist zur Schmiermittelversorgung eine Anordnung aus Reduzierstück und Schmiernippel vorgesehen. Dabei entspricht die Funktion der durch diese Elemente gebildeten Baugruppe im Wesentlichen dem des Verschlusselementes. Das Reduzierstück ist mit dem Schmiernippel verbindbar und weist dazu eine entsprechende Durchgangsöffnung auf. Diese Lösung wird dabei vor allem dort gewählt, wo sehr große Unterschiede zwischen den einzelnen Durchmessern der Gewinde zwischen Schmiernippel und dem Innendurchmesser der Schmiermittelkanäle im Zapfen vorliegen. Damit wird es möglich, auch relativ kleine Schmiernippel für den Einsatz zur Versorgung von Lageranordnungen mit Schmiermittel über Schmiermittelkanäle mit großem Innendurchmesser zu realisieren. Der Ausgleich der unterschiedlichen Gewindedurchmesser erfolgt über das Reduzierstück. Dabei wird dem Reduzierstück zusätzlich die Funktion eines Wuchtgewichtes zugewiesen, indem in entsprechender Weise die Masseverteilung am Reduzierstück vorgenommen wird. Dies kann in Analogie zu der gemäß dem ersten Lösungsansatz beschriebenen Ausgestaltung der kreisringförmigen Scheibe bzw. dem Vieleckelement erfolgen. Dabei gelten die Ausgestaltungsmöglichkeiten für das Wuchtgewicht, welches dort als separates Element vorgesehen ist in Analogie auch für das Reduzierstück. Der einzigste Unterschied ist dabei, dass das Reduzierstück selbst kraft- oder formschlüssig mit der Lagerbuchse und/oder dem in dieser Gelenkgabel gelagerten Zapfen verbunden ist.
Die Ausführungen gemäß dem Lösungsansatz ermöglichen eine besonders hohe Funktionalität, indem ohnehin vorhandenen Elementen die Funktion des Wuchtgewichtes zugewiesen wird. Dies bedeutet, dass keine zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen erforderlich sind und ferner auch hier ein Austausch der Wuchtgewichte bzw. eine Veränderung derer keine Auswirkung auf die Gelage und den Einbau der Lageranordnung haben. Der Austausch kann dabei in der Regel unabhängig von der Lageranordnung erfolgen.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen Folgendes dargestellt:
1a und 1b verdeutlichen in schematisch vereinfachter Darstellung eine Ausführung einer Kreuzgelenkanordnung mit Wuchtanordnung im Axialschnitt, jedoch teilweise abweichend von dem erfindungsgemäßen Lösungsansatz gestaltet.
2a und 2b zeigen Ausführungen der Wuchtanordnung gemäß dem Lösungsansatz.
Die 1b verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt durch eine Kreuzgelenkanordnung 1 gemäß 1a eine Ausführung dieser mit Wuchtanordnung 2 im Einbauzustand. Die Kreuzgelenkanordnung 1 umfasst zwei Gelenkgabeln 3.1 und 3.2, wobei jede der Gelenkgabeln zwei Gabelarme umfassend ein Lagerteil 4.11, 4.12 bzw. 4.21 und 4.22 aufweist, in denen jeweils auf einer gemeinsamen Bohrungsachse zentriert Bohrungen 5.11, 5.12 sowie 5.22 angeordnet sind, wobei hier nur 5.12 und 5.22 ersichtlich sind. Die Kreuzgelenkanordnung 1 umfasst ferner ein Zapfenkreuz 6, umfassend vier Zapfen 7.1 bis 7.4, von denen jeweils zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, wobei diese sich rechwinklig in einer Ebene oder aber in zwei Ebenen zueinander versetzt kreuzen. Das Zapfenkreuz 6, insbesondere die einzelnen Zapfen 7.1 bis 7.4 hier nur 7.2 und 7.3 erkennbar, sind dabei in den Lagerbohrungen 5.11, 5.12 und 5.22 gelagert. Die Lagerung erfolgt über Lageranordnungen 8.1 bis 8.4, wobei diese wenigstens ein Radiallager 9.1 bis 9.4 umfassen. Das Radiallager 9.1 bis 9.4 stützt sich dabei jeweils, wie in 1b für den Zapfen 7.1 in der Gelenkgabelhälfte 4.11 dargestellt, über eine Lagerbuchse 10 in der jeweiligen Lagerbohrung 5.11 bis 5.22 ab. Die Lagerbuchse 10 weist dabei jeweils einen in axialer Richtung, hier für die Lageranordnung 8.1 mit 11 bezeichnete Außenfläche aufweisenden Boden 12 auf, in dem jeweils der Zapfen, hier der Zapfen 7.1, gelagert ist. Die Lagerbuchse 10 ist dabei in axialer Richtung über einen Sicherungsring 13 fixiert. Dieser ist dazu in eine Nut 14 in der Lagerbohrung 5.11 geführt. Der Stirnseite 15 des Zapfens 7.1 ist eine Wuchtanordnung zugeordnet, umfassend ein Wuchtgewicht 17, welches als kreisringförmiges Element 18 ausgebildet ist und zentral eine Durchgangsöffnung 19 aufweist. Die Achse der Durchgangsöffnung 19 fällt dabei in Einbaulage mit der Zapfenachse A₇ des Zapfens 7.1 zusammen. Das Wuchtgewicht 17 ist derart ausgestaltet, dass in Einbaulage dessen Schwerpunkt S mit der Zapfenachse A₇ zusammenfällt bzw. im nicht eingebauten Zustand der Schwerpunkt S auf der Achse A₁₉ der Durchgangsöffnung 19 liegt. Das Wuchtgewicht 17, insbesondere das kreisringförmige Element 18, umfasst dazu einen ersten, in Einbaulage in axialer Richtung zur Stirnfläche 15 des Zapfens 7.1 weisenden Flächenbereich 20, welcher eine Auflagefläche 21 zur Anlage des kreisringförmigen Elementes 18 an der Lagerbuchse 10 bildet. Ferner umfasst das kreisringförmige Element 18 an der von der Auflagefläche 21, insbesondere dem Flächenbereich 20 weggerichteten Stirnseite, eine Fläche bzw. einen Flächenbereich 22, der sich vom Innenumfang 23 der Durchgangsöffnung 19 in Richtung zum Außenumfang 24 des ringförmigen Elementes 18 erstreckt und eine Auflagefläche 25 für ein Befestigungselement 26, vorzugsweise in Form eines Bolzen- oder Schraubenelementes 27 bildet, welches mit der Lagerbuchse 10 oder aber dem Zapfen 7.1 form- oder kraftschlüssig verbindbar ist. Das Befestigungselement 26 umfasst einen Kopfteil 43 und einen Verbindungsteil 44, wobei über den Verbindungsteil 44 die Kopplung des Wuchtgewichtes 17 an den Zapfen 7.1 durch Verspannen bzw. Klemmung zwischen Kopfteil 43 und Lagerbuchse 10 realisiert wird. Der Kopfteil 43 weist dazu einen größeren Durchmesser als der Verbindungsteil 44 auf, so dass dieser eine Anlagefläche bildet, die an der am Wuchtgewicht 17 ausgebildeten Abstützfläche 25 zum Anliegen kommt. Das kreisringförmige Element 18 ist ferner derart ausgestaltet, dass dessen Außenumfang 24 bzw. der diesen beschreibende Durchmesser kleiner ist als der Innenumfang 28 des Sicherungsringes 13. Damit kann das Wuchtgewicht 17, insbesondere die Auflagefläche 21, in einer Ebene mit dem Sicherungsring 13 angeordnet werden. Dies bedeutet, das Wuchtgewicht 17 wird durch den Sicherungsring 13 geführt, wobei die Führung vorzugsweise frei von einem Kontakt von Wuchtgewicht 17 und Sicherungsring 13 miteinander ist. Damit wird der in axialer Richtung durch den Sicherungsring 13 ohnehin in Anspruch genommene und nicht genutzte Bauraum gleichzeitig für das Wuchtgewicht 17 genutzt. D. h., das Wuchtgewicht 17 wird in den Sicherungsring 13 wenigstens teilweise hinein versenkt.
Vorzugsweise ist das Wuchtgewicht 17 wie in der 1b dargestellt ausgeführt. Dieses umfasst im Querschnitt betrachtet zwei Teilbereiche, einen ersten Teilbereich 29 und einen zweiten Teilbereich 30, wobei der erste Teilbereich 29 die Auflagefläche 21 für die Lagerung an der Lagerbuchse 10 sowie die Auflagefläche 25 für das Befestigungselement 26 an den beiden voneinander wegweisenden Stirnseiten bildet. Der zweite Teilbereich 30 ist als bauliche Einheit mit dem ersten Teilbereich 29 ausgeführt, vorzugsweise als integrales Bauteil, wobei der zweite Teilbereich 30, wie in der 1 dargestellt, beispielsweise als im Bereich des Außenumfanges 24 angeordnete und in Umfangsrichtung, d. h. in radialer Richtung bezogen auf die Achse der Durchführungsöffnung, ringförmige Erhebung 31 ausgebildet ist. Das Wuchtgewicht 17 hat somit die Ausgestaltung einer Stufenscheibe 32, wobei beiden Bereichen unterschiedliche Funktionen zukommen können. Der erste Teilbereich 29 dient dabei im wesentlichen der Auflage an der Lagerbuchse 10 sowie der Realisierung der Abstützfläche 25 bzw. Verspannfläche für das Befestigungselement, während der zweite Teilbereich hauptsächlich als Massebereich definiert sein kann, der durch eine bestimmte Gewichtsverteilung charakterisiert ist. Diese Funktion kommt jedoch auch dem ersten Teilbereich 29 zu. Die Ausbildung als Stufenscheibe 32 bietet des weiteren den Vorteil, dass das Befestigungselement 26 wenigstens teilweise in das Wuchtgewicht 17 hineinversenkt werden kann und somit wiederum eine Ersparnis von Bauraum in axialer Richtung für das Gesamtsystem erzielt werden kann. Dieses kann zusätzlich ebenfalls als Wuchtmasse fungieren, je nach Ausgestaltung und Werkstoffwahl kann die Masseverteilung variieren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass bei entsprechender Ausgestaltung des Befestigungselementes 26 dieses mit einem verschließbaren Kanal versehen werden kann, über den im Bedarfsfall eine Lagerschmierung durch Zufuhr von Schmiermittel in das Innere des Zapfens 7.1 realisiert werden kann, hier durch unterbrochene Linie angedeutet. Die Anordnung des Wuchtgewichtes 17 im Bereich der Stirnseite des Zapfens mit auf der Zapfenachse A₇ liegendem Schwerpunkt S bietet den Vorteil, dass in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Wuchtgewichtes 17 – wobei dieses jedoch vorzugsweise rotationssymmetrisch bezogen auf die Achse der Durchgangsöffnung 19 ausgeführt ist – die Unwuchten, die an dieser Stelle besonders auftreten, in optimaler Weise ausgeglichen werden können. Die erfindungsgemäße Durchführung des Wuchtgewichtes 17 durch den Sicherungsring 13, d. h. dieser umschließt das Wuchtgewicht 17 quasi frei von einem Kontakt in radialer Richtung, bewirkt, dass ein Austausch des Wuchtgewichtes 17 frei, d. h. unabhängig, von der bereits montierten Lageanordnung 8 erfolgen kann. Die Lageranordnung und der Sicherungsring 13 müssen nicht gelöst werden. Die Wuchtanordnung, insbesondere das Wuchtgewicht 17, ist immer frei zugänglich. Ferner kann auch die Lagerschmierung bzw. die Versorgung der Lageranordnung 8 mit Schmiermittel in optimaler Weise gewährleistet werden, insbesondere die Zugängigkeit für die Fettpresse.
Die 1b verdeutlicht dabei eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Wuchtgewichtes 17 in Form einer Stufenscheibe 32. Andere Ausgestaltungen sind denkbar, jedoch sind diese immer dadurch charakterisiert, dass diese eine Durchgangsöffnung zur Führung des Befestigungselementes aufweisen und ferner einen Außendurchmesser, zumindest über einen Teilbereich der Dicke, die der Dicke des Sicherungsringes 13 entspricht, der geringer ist als der Innendurchmesser des Sicherungsringes 13 in der jeweiligen Lagerbohrung 5. Das kreisringförmige Element 18 als Wuchtgewicht 17 ist dabei durch Anordnung der Massen außerhalb der Zapfenachse charakterisiert. Dabei kann das kreisringförmige Element 18 verschiedenartig ausgeführt sein. Im einfachsten Fall bei sehr geringem Gewicht lediglich als kreisrunde Scheibe 33, wie in der 2a dargestellt. Diese bildet dabei mit einer Stirnseite 34 die Auflagefläche 21 zur Auflage an der Lagerbuchse 10, während die von der Stirnseite 34 wegweisende Stirnseite 35 als Abstützfläche 36 für das Befestigungselement zur Befestigung an der Lagerbuchse 10 oder aber dem Zapfen 7.1 dient. Demgegenüber verdeutlicht die 2b mögliche Ausgestaltungen als Stufenscheibe 32 analog zu der in der 1b beschriebenen Darstellung, wobei bei diesen Ausführungen auf eine rotationssymmetrische Ausgestaltung abgestellt wird und ferner je nach Gewicht bzw. zu realisierender Gewichtsverteilung die Stufenscheibe mit zwei oder mehr unterschiedlichen Durchmesserbereichen ausgeführt sein kann. Die 2b verdeutlicht dabei noch einmal eine Ausgestaltung der Stufenscheibe 32 gemäß 1b, umfassend zwei Teilbereiche, einen ersten Teilbereich 29 und einen zweiten Teilbereich 30, wobei der zweite Teilbereich 30 von einem im Bereich des Außenumfanges des ersten Teilbereiches 29 umlaufenden ringförmigen Element bzw. einer ringförmigen Erhebung 31 gebildet wird. Die vom zweiten Teilbereich wegweisende Stirnseite 37 bildet dabei die Auflagefläche 21 zur Auflage an der Lagerbuchse, während die zum zweiten Teilbereich gerichtete Stirnseite 38 des ersten Teilbereiches 29, insbesondere der von diesem gebildete Teilbereich bzw. Flächenbereich wenigstens teilweise eine Auflagefläche 25 für die Befestigungselemente bildet. Der zweite Teilbereich 30 dient dabei hauptsächlich der Masse- bzw. Gewichtsfunktion. Auch hier sind die Massen bzw. Gewichte rotationssymmetrisch um die Achse A₁₉ der Durchgangsöffnung 19 angeordnet. Demgegenüber zeigt die 2c eine weitere Ausgestaltung der Stufenscheibe mit wenigstens drei unterschiedlichen Durchmessern bezogen auf die Achse A₁₉ der Durchgangsöffnung 19. Der zweite Teilbereich 30 ist dabei bei konstantem Außendurchmesser 40 in axialer Richtung betrachtet durch unterschiedliche Innendurchmesserbereiche 41, 42 charakterisiert. Die durch die unterschiedlichen Innendurchmesser realisierten Flächenbereiche können dabei zusätzliche Auflagefunktionen für Befestigungselemente oder andere übernehmen. Vorzugsweise ist bzw. sind die einzelnen Teilbereiche durch im wesentlichen konstante Außendurchmesser charakterisiert. Andere Ausführungen sind denkbar, jedoch zeichnet sich die Ausführung mit konstantem Außendurchmesser durch eine sehr einfache Fertigung aus.
Entscheidend ist lediglich, dass die Anordnung des Wuchtgewichtes 17 derart an einem Zapfen 7.1 erfolgt, dass die Lageranordnung 8.1 davon unberührt bleibt, insbesondere die Abstützung der Lagerbuchse 10 über den Sicherungsring 13.
Die 2a und 2b verdeutlichen anhand eines Ausschnittes aus einer Kreuzgelenkanordnung 1.3a bzw. 1.3b, die im Wesentlichen der Ausführung gemäß 1 entspricht, die Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wuchtanordnung. Der Grundaufbau der Kreuzgelenkanordnung 1.3a bzw. 1.3b entspricht dem in der 1 beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Ein wesentlicher Unterschied gegenüber dieser Ausführung besteht darin, dass hier kein zusätzliches Element für das Wuchtgewicht vorgesehen wird, sondern die Funktion des Wuchtgewichtes jeweils ohnehin vorhandenen Elementen unterschiedlichster Funktion zugeordnet wird.
Die 2a verdeutlicht dabei eine Ausgestaltung einer Wuchtanordnung 2.3a, umfassend ein Wuchtgewicht 17.3a, das von einem Verschlusselement 45 gebildet wird. Der Lageranordnung 8.13a ist dabei ein Schmiermittelversorgungssystem 46 zugeordnet, das wenigstens einen Schmiermittelkanal 47 umfasst. Dieser Schmiermittelkanal 47 erstreckt sich dabei vorzugsweise in axialer Richtung durch den Zapfen, hier den Zapfen 7.13a. Das Verschlusselement 45 dient der Verhinderung des Austrittes von Schmiermittel aus dem Schmiermittelkanal 46. Dazu erstreckt sich dies wenigstens teilweise durch die Lagerbuchse 10.3a in axialer Richtung. Das Verschlusselement 45 weist dabei wenigstens zwei Teilbereiche auf, einen ersten Teilbereich 48, welcher die Verschluss- bzw. Dichtfunktion übernimmt und einen zweiten Teilbereich 49, der der Befestigung des Verschlusselementes 45 dient. Dabei ist der zweite Teilbereich 49 wenigstens mittelbar mit der Lagerbuchse 10.3a und/oder dem Innenumfang 50 des Schmiermittelkanals 47 form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Die Dichtfunktion wird dabei durch einen Bereich 51 größeren Durchmessers im ersten Teilbereich 48 gebildet, welcher eine Anschlagfläche 52 bildet, die der Anlage an der Lagerbuchse 10.3a dient. Diese Anschlagfläche 52 ist dabei im einfachsten Fall in Einbaulage betrachtet in radialer Richtung bezogen auf die Achse A₇ des Zapfens 7.13a bzw. des entsprechenden Verschlusselementes 45 ausgerichtet. Diese weist dabei im einfachsten Fall in axialer Richtung zum Zapfen 7.13a hin. Die Anschlagfläche 52 kann dabei auch aus mehreren Teilflächen bestehen, die unterschiedlich, vorzugsweise in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind und die die Dichtfunktion mit übernehmen. Zur Realisierung der Befestigung ist der zweite Teilbereich 49 vorzugsweise mit einem Gewinde versehen, welches mit einem dazu komplementär ausgeführten Gewinde an der Lagerbuchse 10.3a und/oder dem Innenumfang 50 des Schmiermittelkanals 47 zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist das Verschlusselement 45 selbst als Wuchtgewicht ausgeführt. Dieses ist vorzugsweise rotationssymetrisch ausgebildet und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Gewichtsverteilung erfolgt entsprechend den Einsatzerfordernissen. Dies gilt in Analogie auch für die Materialwahl. Die Ausbildung als Wuchtgewicht 17.3a ist dabei abhängig von der Masseverteilung am Verschlusselement 45. Diesbezüglich bestehen keinerlei Restriktionen. Segmentartige Ausbildungen oder aber eine gleichmäßige Masseverteilung sind denkbar. Vorzugsweise wird jedoch immer eine Masseverteilung gewählt, deren Schwerpunkt S mit der Zapfenachse A₇ zusammenfällt.
Verdeutlicht die 2a eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei welcher ein ohnehin zum Verschluss eines Schmiermittelkanales 47 vorhandenes Verschlusselement als Wuchtgewicht 17.3a verwendet wird, zeigt die 2b eine weitere Ausgestaltung, bei welcher die Funktion des Wuchtgewichtes einem Reduzierstück 53 zugeordnet wird. Das Reduzierstück 53 bildet dabei im Zusammenwirken mit einem Schmiernippel 54 ebenfalls ein Verschlusselement. Über dieses werden jedoch die sehr großen Durchmesserunterschiede zwischen dem Innendurchmessers des Innenumfanges 50 des Schmiermittelkanales 47 und dem Außendurchmessers eines Schmiernippels 54 ausgeglichen, wobei dadurch an den Anschlusselementen mit großen Durchmessern und damit großen Gewindedurchmessern gearbeitet werden kann. Der Grundaufbau der Kreuzgelenkanordnung 1.3b entspricht auch hier dem in der 1 bzw. der 2a beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Die Ausgestaltung des Reduzierstückes 53 sowie dessen Kopplung mit dem Anschlusselement, insbesondere der Lagerbuchse 10.3b und/oder dem Zapfen 7.13b bestehen die gleichen Möglichkeiten wie für das Verschlusselement 45 in 2a beschrieben. Es ist lediglich im Reduzierstück 53 noch eine Durchgangsöffnung 55 vorgesehen, über die die Kopplung mit dem Schmiernippel 54 erfolgt. Auch hier weist das Reduzierstück vorzugsweise wenigstens zwei Teilbereiche auf, einen ersten Teilbereich 48 und einen zweiten Teilbereich 49, wobei dem ersten Teilbereich 48 im Wesentlichen die Dichtfunktion zugeordnet ist, während dem zweiten Teilbereich 49 die Befestigungsfunktion zugeordnet wird. Der erste Teilbereich 48 weist dazu vorzugsweise einen Bereich größeren Durchmessers 51 auf, welcher eine Anschlagfläche 52 zur Anlage an einer Lagerbuchse 10.3b bildet. Auch hier ist es denkbar, die Anschlagfläche 52 aus unterschiedlichen Flächenbereichen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, auszuführen. Dies kann beispielsweise durch die stufenscheibenförmiger Ausbildung des ersten Teilbereiches erfolgen.
Die Funktion des Wuchtgewichts wird auch beim Reduzierstück 53 durch die Wahl des verwendeten Werkstoffes sowie die Masseverteilung realisiert. Auch hier erfolgt vorzugsweise eine Masseverteilung derart, dass der Schwerpunkt S direkt mit der Zapfenachse A₇ zusammenfällt.
Für die in den 2a und 2b dargestellten Ausführungen von Verschlusselement 45 und Reduzierstück 53 bestehen bezüglich der konkreten Ausgestaltung des verwendeten Querschnitts keine Restriktionen. Vorzugsweise werden jedoch rotationssymetrische Ausgestaltungen bezüglich der Zapfenachse A₇ gewählt. Reduzierstück 53 bzw. Verschlusselement 45 können kreisförmig bzw. kreisringförmig oder aber vieleckförmig ausgestaltet werden. Dabei kann die Geometrie zur Beschreibung des Außenumfanges in radialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich auch variieren.

1, 1.3a, 1.3b: Kreuzgelenkanordnung
2, 2.3a, 2.3b: Wuchtanordnung
3.1, 3.2: Gelenkgabel
4.11, 4.12, 4.22, 4.21: Gabelarm
5.11, 5.12, 5.21, 5.22: Lagerbohrung
6: Zapfenkreuz
7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.13a: Zapfen
8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.13a: Lageranordnung
9: Radiallager
10, 10.3a, 10.3b: Lagerbuchse
11: Außenfläche
12: Boden
13: Sicherungsring
14: Nut
15: Stirnseite
16: Wuchtanordnung
17, 17.3a, 17.3b: Wuchtgewicht
18: kreisringförmiges Element
19: Durchgangsöffnung
20: Flächenbereich
21: Auflagefläche
22: Flächenbereich
23: Innenumfang
24: Außenumfang
25: Auflagefläche
26: Befestigungselement
27: Bolzen- oder Schraubenelement
28: Innenumfang
29: erster Teilbereich
30: zweiter Teilbereich
31: ringförmige Erhebung
32: Stufenscheibe
33: kreisrunde Scheibe
34: Stirnseite
35: Stirnseite
36: Abstützfläche
37: Stirnseite
38: Stirnseite
39: Bereich geringeren Außendurchmessers
40: Außendurchmesser
41: Innendurchmesserbereich
42: Innendurchmesserbereich
43: Kopfteil
44: Verbindungsteil
45: Verschlusselement
46: Schmiermittelversorgungssystem
47: Schmiermittelkanal
48: erster Teilbereich
49: zweiter Teilbereich
50: Innenumfang
51: Bereich größeren Durchmessers
52: Anschlagfläche
53: Reduzierstück
54: Schmiernippel
55: Durchgangsöffnung
S: Schwerpunkt
A₇: Zapfenachse

Claims

Kreuzgelenkanordnung (1, 1.3a, 1.3b) mit einer Wuchtanordnung (2.3a) 1.1 mit zwei Gelenkgabeln (3.1, 3.2), umfassend jeweils wenigstens zwei Lagerteile (4.11, 4.12 und 4.21, 4.22), die jeweils eine Lagerbohrung (5.11, 5.12, 5.21, 5.22) zur Lagerung eines Zapfens (7.1, 7.2, 7.3., 7.4) eines Zapfenkreuzes (6) aufweisen; 1.2 die einzelnen Zapfen (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) stützen sich über eine Lageranordnung (8.1, 8.2, 8.3, 8.4), umfassend wenigstens eine Lagerbuchse (10.3a, 10.3b), in der Lagerbohrung (5.11, 5.12, 5.21, 5.22) der Gelenkgabeln (3.1, 3.2) ab; 1.3 zur Fixierung der Lagerbuchse (10.3a, 10.3b) in axialer Richtung ist wenigstens ein Sicherungsring (13) vorgesehen, der in einer Nut (14) in der Lagerbohrung (5.11, 5.12, 5.21, 5.22) angeordnet ist; 1.4 mit einer im Bereich der Stirnseite (15) des Zapfens (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) angeordneten Wuchtanordnung (2.3a), umfassend wenigstens ein Wuchtgewicht (17.3a); 1.5 mit einem Schmiermittelversorgungssystem (46), umfassend wenigstens einen, sich durch den Zapfen erstreckenden Schmiermittelkanal (47), der im Bereich der Zapfenstirnseite mündet und sich durch die Lagerbuchse (10.3a, 10.3b) erstreckt; 1.6 mit einem dem Schmiermittelkanal (47) zugeordneten Verschlusselement (45); gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.7 das Wuchtgewicht (17.3a) wird vom Verschlusselement (45) gebildet.
Kreuzgelenkanordnung (1, 1.3a, 1.3b) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 2.1 das Verschlusselement (45) umfasst wenigstens einen ersten Teilbereich (48) zur Abdichtung des Schmiermittelkanals (47) gegenüber der Umgebung und einen zweiten Teilbereich (49); 2.2 wenigstens der zweite Teilbereich (49) umfasst Mittel zur Realisierung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit der Lagerbuchse (10.3a; 10.3b) und/oder dem Innenumfang (50) des Schmiermittelkanals (47).
Kreuzgelenkanordnung (1, 1.3a, 1.3b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (48) des Verschlusselementes (45) einen Bereich größeren Durchmessers (51) als der zweite Teilbereich (49) aufweist, welcher eine in radialer oder axialer Richtung ausgebildete Anschlagfläche (52) zur Anlage einer Lagerbuchse (10.3a, 10.3b) bildet.
Kreuzgelenkanordnung (1, 1.3a, 1.3b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (48) von einem Reduzierstück (53) gebildet wird, welches mit einem Schmiernippel (54) zusammenwirkt, wobei das Reduzierstück (53) eine Durchgangsöffnung aufweist, in welche das Schmiernippel (54) eingeführt ist.