DE102005012239A1 - Gelenklageranordnung - Google Patents

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Abstract

Eine Gelenklageranordnung beinhaltet folgende Merkmale: DOLLAR A - einen Außenring mit einem Innenmantel, der im wesentlichen einem Mantel einer Kugelschicht entspricht, DOLLAR A - einen Innenring mit einem Außenmantel, der im wesentlichen dem Mantel der Kugelschicht entspricht, wobei der Innenring für ein Anordnen in der Höhlung des Außenrings vorgesehen ist, DOLLAR A - der Außenring ist an jeder seiner Stirnseiten in einem Übergangsbereich, von der Stirnseite zum Innenmantel hin einen radial umlaufenden Absatz ausbildend, gestaltet und DOLLAR A - wenigstens einen Dichtring, von dem ein Teil zum Einsetzen in einen der Absätze vorgesehen ist und dessen Dichtlippe zum abdichtenden Anliegen an einem weiteren Bauelement vorgesehen ist, das für ein Verbinden mit dem Innenring vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gelenklageranordnung.
  • Gelenklager, bestehend aus einem Innenring und einem Außenring mit Stahl/Stahl-Gleitpaarung, sind bekannt, wobei der Innenring mit zylindrischer Bohrung und kugeliger Außengleitbahn und der Außenring mit zylindrischer Mantelfläche und hohlkugeliger Innengleitbahn ausgebildet sind, und das Lager beidseitig durch Lippendichtungen geschützt ist. Dabei können die Ringe gehärtet, geschliffen und auch phosphatiert ausgebildet sein. Dabei können derartige Gelenklager für ein Schmieren mittels eines Schmierfetts ausgebildet sein, wobei je nach Betriebsbedingungen entsprechend nachzuschmieren ist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Gelenklageranordnung zu schaffen, so dass Innen- und Außenring sowie Dichtungen der Lageranordnung eine kompakte Einheit bilden.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Gelenklageranordnung folgende Merkmale:
    • – Ein Außenring mit einem Innenmantel, der im wesentlichen einem Mantel einer Kugelschicht entspricht,
    • – ein Innenring mit einem Außenmantel, der im wesentlichen dem Mantel der Kugelschicht entspricht, wobei der Innenring für ein Anordnen in der Höhlung des Außenrings vorgesehen ist,
    • – der Außenring ist an jeder seiner Stirnseiten in einem Übergangsbereich von der Stirnseite zum Innenmantel hin einen radial umlaufenden Absatz ausbildend gestaltet, und
    • – wenigstens ein Dichtring, von dem ein Teil zum Einsetzen in einen der Absätze vorgesehen ist und dessen Dichtlippe zum abdichtenden Anliegen an einem weiteren Bauelement vorgesehen ist, das für ein Verbinden mit dem Innenring vorgesehen ist.
  • Dadurch, dass die am Außenring befestigbare Dichtung sozusagen den Innenring umgreifend ausgebildet ist und dichtend am weiteren Bauelement anliegt, das für ein Verbinden mit dem Innenring vorgesehen ist, ist insbesondere im Hinblick auf eine axiale Ausdehnung von Innen- und Außenring eine besonders hohe Kompaktheit erzielbar. Eine gegenüber dem Außenring axial verlängerte Ausbildung des Innenrings zum abdichtenden Anliegen der Dichtung am kugeligen Außenmantel des Innenrings ist somit nicht erforderlich.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Außenring mit ihn im wesentlichen radial durchdringenden Schmiermittelöffnungen ausgebildet, die zwischen einer sich radial erstreckenden Mittenebene und den Stirnseiten des Außenrings angeordnet sind. Damit wird eine mechanische Schwächung des Außenrings im Mittenbereich, in dem er ohnehin die geringste radiale Dicke aufweist, mit Vorteil vermieden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an wenigstens einer Stelle der Dichtung die Dichtung entlang einer in sich nicht geschlossenen Kurve zum Ausbilden einer nach außen öffenbaren Klappe durchtrennt. Damit ist mit Vorteil die Möglichkeit geschaffen, dass auf einfache Art und Weise überschüssiges Schmierfett aus der Gelenklageranordnung nach außen austreten kann.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dichtring derart ausgebildet ist, dass seine Längsschnittfläche in etwa einen ersten und einen zweiten Schenkel aufweist, die an einem ihrer Enden in etwa rechtwinkelig miteinander verbunden sind, ein Ende eines dritten Schenkels mit dem anderen Ende des ersten Schenkels verbunden ist, der dritte Schenkel in entgegengesetzter Richtung bezüglich des zweiten Schenkels vom ersten Schenkel weg weist und zum ersten Schenkel hin geneigt ist. Durch dieses Design des Dichtrings ist sichergestellt, dass der Dichtring unabhängig von einer Verschwenkbewegung des weiteren Bauelements gegen den Außenring und/oder einer sich zeitlich verändernden, innerhalb konstruktionsbedingt vorgegebener Grenzen möglichen, auf die Hauptsymmetrieachsen zu beziehenden Schiefstellung des weiteren Bauteils gegenüber dem Außenring mit gleichbleibender Dichtwirkung am weiteren Bauelement anliegt.
    •
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine Gelenklageranordnung mit einem Innenring, Außenring und zwei Dichtringen,
  • 2 einen Längsschnitt durch die obere Hälfte des Außenrings der 1 und
  • 3 die obere Schnittfläche des linken Dichtrings der 1.
  • Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine Gelenklageranordnung. Dabei umfasst die Gelenklageranordnung einen Außenring 10 mit einem Innenmantel, der im wesentlichen einem Mantel einer Kugelschicht entspricht. Für ein Montieren der Gelenklageranordnung ist der Außenring 10 mittig entlang einer zur Zeichenebene der 1 senkrecht stehenden Ebene geteilt, so dass sich der Außenring 10 aus einem oberen Teilring 11 und einem unteren Teilring 12 zusammensetzt, wobei beispielsweise zu Transportzwecken die beiden Teilringe 11 und 12 durch ein Kunststoffband 13 zusammengehalten werden.
  • Der Innenmantel des Außenrings 10 ist dabei mit einem Netz 17 von Schmiernuten ausgebildet, wobei das Netz 17 von Schmiernuten mit Schmiermittelöffnungen 15 in Verbindung stehen. Dabei ist das Netz 17 von Schmiernuten aus der 2 ersichtlich, die einen Längsschnitt durch den oberen Teilring 11 des Außenrings 10 der 1 zeigt. In einem Bereich nahe den Stirnseiten des Außenrings 10 sind dabei je Stirnseite zwei sich radial gegenüberliegende Schmiermittelöffnungen 15 angeordnet.
  • Der Außenring 10 ist weiterhin an jeder seiner Stirnseiten in einem Übergangsbereich von der Stirnseite zum Innenmantel hin einen radial umlaufenden Absatz ausbildend gestaltet. Für die Möglichkeit eines Einschnappens der Dichtringe 30 in den Absatz ist der Absatz in axialer Richtung einen entsprechenden Hinterschnitt ausbildend gestaltet.
  • Die Gelenkanordnung umfasst weiterhin einen Innenring 20, dessen Außenmantel besagtem Mantel der Kugelschicht entspricht. Der Innenring 20 ist dabei in der Höhlung des Außenrings 10 angeordnet. Dabei sind die beiden Ringe 10 und 20 um ihre Hauptsymmetrieachsen gegeneinander verdrehbar. Innerhalb konstruktionsbedingt vorgegebener Grenzen ermöglicht die Gelenklageranordnung im Hinblick auf die Hauptsymmetrieachsen der Ringe 10 und 20 eine sich zeitlich verändernde Schiefstellung der beiden Hauptsymmetrieachsen zueinander. Der Innenring 20 ist weiterhin mit zwei Schmiermittelöffnungen 25 ausgebildet, die in der Mitte des Innenrings 20 angeordnet sind, den Innenring 20 in radialer Richtung durchdringen und sich radial einander gegenüberliegen.
  • Dabei sind die beiden Ringe 10 und 20 beispielsweise aus einem durchgehärteten Stahl ausgebildet, phosphatiert und mit einem Einlauf-Schmierstoff behandelt.
  • In jedem der beiden Absätze des Außenrings 10 ist dabei einer der Dichtringe 30 eingesetzt, deren Ausbildung anhand der 3 näher erläutert wird, die exemplarisch die obere Schnittfläche des linken Dichtrings 30 der 1 vergrößert zeigt. Der Dichtring 30 ist dabei in einem Bereich zum Einsetzen in den Absatz des Außenrings 10 lochscheibenartig ausgebildet. In diesem lochscheibenartigen Bereich 32 des Dichtrings 30 beinhaltet der Dichtring 30 ein Versteifungselement 36, das ebenfalls lochscheibenartig ausgebildet ist. Dabei ist das Versteifungselement 36 beispielsweise aus einem Blech ausgebildet, wohingegen die übrige Dichtung 30 aus einem Elastomermaterial ausgebildet ist.
  • Der Dichtring 30 umfasst weiterhin einen sich am Innenrand des lochscheibenartigen Bereichs 32 anschließenden rohrabschnittartigen Bereich 33. Dabei ist an wenigstens einer Umfangsstelle des rohrabschnittsartigen Bereichs 33 der Dichtring 30 in radialer Richtung entlang einer in sich nicht geschlossenen Kurve zum Ausbilden einer nach außen öffenbaren Klappe 38 durchschnitten, so dass überschüssiges Schmiermittel nach außen hin austreten kann.
  • Der Dichtring 30 umfasst weiterhin einen sich an die Stirnseite des rohrabschnittartigen Bereichs 33, die dem Anschlussbereich des lochscheibenartigen Bereichs 32 gegenüberliegt, anschließenden, nach innen hin erstreckenden weiteren lochscheibenartigen Bereich 34. Dabei ist der Innenrand des weiteren lochscheibenartigen Bereichs 34 eine Dichtlippe ausbildend gestaltet. Dabei ist die Dichtlippe zum abdichtenden Anliegen an einem weiteren, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Bauteil vorgesehen, das für ein Verbinden mit dem Innenring 20 vorgesehen ist. Dabei kann es sich um ein hohlzylinderartiges Bauelement zum darin Aufnehmen einer zum Drehen vorgesehenen Welle, insbesondere im Rahmen eines Antriebsstrangs eines Traktors handeln.
  • Dabei ist der weitere lochscheibenartige Bereich 34 bei bestimmungsgemäßem Einbau des Dichtrings 30, von einer Mitte der Gelenklageranordnung ausgesehen, kegelstumpfmantelartig derart angestellt, dass ein Innenrand des weiteren lochscheibenartigen Bereichs 34 weiter innen angeordnet ist als dessen Außenrand. Durch das vorausgehend beschriebene Design des Dichtrings 30 wird sichergestellt, dass der Dichtring 30 unabhängig von einem Verschwenken des weiteren Bauteils als auch bei besagten Schiefstellungen des weiteren Bauteils gegenüber dem Außenring 10 mit gleichbleibender Dichtwirkung am weiteren Bauteil anliegt.
    • 10
    Außenring
    11
    oberer Teilring
    12
    unterer Teilring
    13
    Kunststoffband
    15
    Schmiermittelöffnung
    17
    Netz von Schmiernuten
    20
    Innenring
    25
    Schmiermittelöffnung
    30
    Dichtring
    32
    lochscheibenartiger Bereich
    33
    rohrabschnittsartiger Bereich
    34
    weiterer lochscheibenartiger Bereich
    36
    Versteifungselement
    38
    Klappe

Claims (33)

  1. Gelenklageranordnung beinhaltend folgende Merkmale: – Ein Außenring mit einem Innenmantel, der im wesentlichen einem Mantel einer Kugelschicht entspricht, – ein Innenring mit einem Außenmantel, der im wesentlichen dem Mantel der Kugelschicht entspricht, wobei der Innenring für ein Anordnen in der Höhlung des Außenrings vorgesehen ist, – der Außenring ist an jeder seiner Stirnseiten in einem Übergangsbereich von der Stirnseite zum Innenmantel hin einen radial umlaufenden Absatz ausbildend gestaltet, und – wenigstens ein Dichtring, von dem ein Teil zum Einsetzen in einen der Absätze vorgesehen ist und dessen Dichtlippe zum abdichtenden Anliegen an einem weiteren Bauelement vorgesehen ist, das für ein Verbinden mit dem Innenring vorgesehen ist.
  2. Gelenklageranordnung nach Anspruch 1, wobei die Kugelschicht symmetrisch ist.
  3. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Innenring und der Außenring in etwa mit einer gleichen axialen Ausdehnung ausgebildet sind.
  4. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außenring an einer Umfangsstelle mit einem Schlitz ausgebildet ist.
  5. Gelenklageranordnung nach Anspruch 4, wobei der Schlitz den Außenring radial und axial vollständig durchdringend ausgebildet ist.
  6. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Außenring längs und/oder quer zu seiner axialen Ausdehnung wenigstens zweigeteilt ausgebildet ist.
  7. Gelenklageranordnung nach Anspruch 6, wobei die Zweiteilung entlang einer Hauptsymmetrieebene des Außenrings ausgebildet ist.
  8. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Außenring mit wenigstens einer den Außenring im wesentlichen radial durchdringenden Öffnung ausgebildet ist.
  9. Gelenklageranordnung nach Anspruch 8, wobei die Öffnung zwischen einer sich radial erstreckenden Mittenebene und einer der Stirnseiten des Außenrings angeordnet ist.
  10. Gelenklageranordnung nach Anspruch 9, wobei auf jeder der beiden Seiten der Mittenebene jeweils zwei Öffnungen angeordnet sind, die sich radial gegenüberliegen.
  11. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Innenmantel des Außenrings mit einem Netz von Nuten ausgebildet ist, das mit der bzw. den Öffnungen in Verbindung steht.
  12. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Absatz in axialer Richtung einen Hinterschnitt ausbildend gestaltet ist.
  13. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Dichtring und der zugehörige Absatz derart ausgebildet sind, dass der Dichtring in den Absatz einschnappbar ist.
  14. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Innenring mit wenigstens zwei den Innenring im wesentlichen radial durchdringenden Öffnungen ausgebildet ist.
  15. Gelenklageranordnung nach Anspruch 14, wobei die Öffnungen in einem Mittenbereich des Innenrings angeordnet sind.
  16. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Öffnungen sich einander radial gegenüberliegen.
  17. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei die Öffnungen und/oder die Nuten für eine Schmiermittelversorgung der Anordnung vorgesehen sind.
  18. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Innenring einstückig ausgebildet ist.
  19. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Dichtring in einem Bereich, in dem er zum Einsetzen in den Absatz vorgesehen ist, lochscheibenartig ausgebildet ist.
  20. Gelenklageranordnung nach Anspruch 19, wobei der Dichtring im lochscheibenartigen Bereich ein Versteifungselement umfasst, das ebenfalls lochscheibenartig ausgebildet ist.
  21. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei der Dichtring einen sich am Innenrand des lochscheibenartigen Bereichs anschließenden rohrabschnittartigen Bereich umfasst.
  22. Gelenklageranordnung nach Anspruch 21, wobei der rohrabschnittartige Bereich bei bestimmungsgemäß montiertem Dichtring, von einer Mitte der Gelenklageranordnung aus gesehen, sich axial im wesentlichen nach außen hin erstreckt.
  23. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, wobei an wenigstens einer Umfangsstelle der rohrabschnittartige Bereich in radialer Richtung entlang einer in sich nicht geschlossenen Kurve zum Ausbilden einer nach außen öffenbaren Klappe durchtrennt ist.
  24. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei der Dichtring einen sich an die Stirnseite des rohrabschnittsartigen Bereichs, die dem Anschlussbereich des lochscheibenartigen Bereichs gegenüberliegt, anschließenden nach innen hin erstreckenden weiteren lochscheibenartigen Bereich umfasst.
  25. Gelenklageranordnung nach Anspruch 24, wobei der Innenrand des weiteren lochscheibenartigen Bereichs die Dichtlippe bildend gestaltet ist.
  26. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 24 oder 25, wobei der weitere lochscheibenartige Bereich bei bestimmungsgemäßem Einbau des Dichtrings, von einer Mitte der Gelenklageranordnung aus gesehen, kegelstumpfmantelartig derart angestellt ist, dass ein Innenrand des weiteren lochscheibenartigen Bereichs weiter innen angeordnet ist als dessen Außenrand.
  27. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei der Dichtring derart ausgebildet ist, dass seine Längsschnittfläche in etwa einen ersten und einen zweiten Schenkel aufweist, die an einem ihrer Enden in etwa rechtwinkelig miteinander verbunden sind, ein Ende eines dritten Schenkels mit dem anderen Ende des ersten Schenkels verbunden ist, der dritte Schenkel bezüglich des zweiten Schenkels in entgegengesetzter Richtung vom ersten Schenkel weg weist und zum ersten Schenkel hin geneigt ist.
  28. Gelenklageranordnung nach Anspruch 27, wobei der Dichtring im Bereich des zweiten Schenkels zum Befestigen im Absatz vorgesehen ist.
  29. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, wobei der Dichtring im Bereich des zweiten Schenkels ein Versteifungselement umfasst.
  30. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei der Dichtring im Bereich des ersten Schenkels in radialer Richtung entlang einer in sich nicht geschlossenen Kurve zum Ausbilden einer nach außen öffenbaren Klappe durchtrennt ist.
  31. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, wobei der Dichtring am freien Ende des dritten Schenkels die Dichtlippe ausbildend ausgestaltet ist.
  32. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, wobei das weitere Bauteil ein Hohlzylinder zum darin Aufnehmen einer zum Drehen vorgesehenen Welle ist.
  33. Gelenklageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei die Gelenklageranordnung einem Antriebsstrang eines Traktors zugehört.
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