DE1802366A1

DE1802366A1 - Abdichtung fuer den Innenraum eines Drehgelenks

Info

Publication number: DE1802366A1
Application number: DE19681802366
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Teinert
Original assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 1968-02-09
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1969-10-02
Also published as: GB1200170A; JPS4825450B1; DE1802366B2; US3583244A; AT287423B

Description

BH. ING. F. Λ^ϋΕβΤΙΙΟΡΚ 8 MUNCHES 90 DIFIi. JXG. G. PULS SCHIVEIOERSTRASSE 2 DH.E.V.PEClIMANX tjcljcfov 22 0β 51 PATK^-VTA^-VW^-JtTTT!

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Beschreibung

zu der Patentanmeldung

Gelenkwellenbau G. m. b. H. Essen, Westendhof 7

betreffend
Abdichtung für den Innenraum eines Drehgelenks.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung mit einer faltenbalgartigen Manschette für den mit einem Schmiermittel gefüllten Innenraum eines zwei Wellen verbindenden Drehgelenks, insbesondere mit einer Rollbalgmanschette für ein Gleichlaufverschiebegelenk, bei welcher das den grösseren Durchmesser aufweisende Ende der Manschette auf einer Umfangsfläche eines an der ersten Welle vorgesehenen axialen Ringflansches und das andere, den kleineren Durchmesser aufweisende Ende auf dem Umfang der zweiten Welle festgehalten ist.

Während die bekannten Abdichtungen der obigen Bauart mit sägezahnartig gefalteten oder auch einfaltig ausgeführten Manschetten bei normalen Umdrehungsgeschwindig-

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keiten eine lange Lebensdauer haben, wurden bei höheren Umdrehungsgeschweindigkeiten Zerstörungen der Manschetten in der Nahe des den grösseren Umfang aufweisenden Endes festgestellt. Es wurde nun gefunden, dass diese Zerstörungen ihre Ursache in dem Druck haben, der sich in dem Schmiermittelring einstellt, welcher sich unter der Wirkung der Fliehkraft im radial äusseren Teil des abgedichteten Innenraums des Drehgelenks bildet. Der in dem Schmiermittelring entstehende Druck führt dazu^ dass die Manschette in der Nähe ihres den grösseren Durchmesser aufweisenden Befestigungsendes ausbeult und dann platzt. Die bekannten Ausführungen der Abdichtung sind deshalb nur für beschränkte Wellendrehzahlen verwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Abdichtung für Drehgelenke der oben beschriebenen Art zu schaffen, welche hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten des Ge- ) lenks bei langer Lebensdauer der Manschette zulässt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Abdichtung der obigen Gattung gemäss der Erfindung vorgesehen, dass die Manschette an ihrem den grösseren Durchmesser aufweisenden Ende in dem Bereich radial ausserhalb des Flüssigkeitsspiegels des sich bei der Drehung des Gelenks bildenden Schmiermittelringes an ihrer Aussenseite durch ein starres Teil gien ein Ausbeulen unter der Wirkung des Flüssigkell„drucks abgestützt ist.

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Bei meiner »Ausführungsform der Erfindung ist das starre Teil von e^inem in dem genannten Bereich aussen auf die Manschette aufvulkanisierten oder aufgeklebten, im Querschnitt an den Manschettenquerschnitt angepassten Ring gebildet. Dieser Ring ermöglicht das elastische Nachgeben der Manschette bei gleichzeitiger Verhinderung der Ausbeulgefahr.

Bei reiner· sb&vQrzugten .Ausführungsform der Erfindung ist das starre Teil von einem an der ersten Welle befestigten Ringteil gebildet, so dass auch eine axiale Dehnung der Manschette in dem genannten Bereich verhindert ist.

Bei einer Abdichtung, bei der die Manschette anssehliessend an das sich axial erstreckende Befestigungsende mit grösserem Durchmesser zunächst zurückgewölbt ist, um eine axiial in den abgedichteten Innenraum zurückragende Falte zu bilden, ist die Manschette vorzugsweise in dem genannten Bereich auch auf ihrer Innenseite durch einen starren Ring abgestützt. Zweckmässigerweise ist dabei dieser starre Ring mit einem die Umfangsflache für die Befestigung .des Manschettenendes aufweisenden Manschettenfealter aus ©iBem„Stüok· Ist die Manschette dann an ihrer -Aus sense ifee von .dem .an ider ersten Welle befestigten Ringt eil abgestützt, :«o ist sie in dem Bereich des ScfemieafinlltfeBiriiiigs'von beiden Seiten abgestützt.

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Bei einer Abdichtung, bei der der Flüssigkeitsspiegel des Schmiermittelrings so weit innen liegt, dass ein merklicher Bereich des zurückgewölbten Teils der Manschette ausserhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, ist es vorteilhaft, wenn auch der zurückgewölbte Teil der Manschette bis etwa zur Höhe des Flüssigkeitsspiegels von dem starren Ring abgestützt ist. Dann kann sich der zu- ^ rückgewölbte Teil der Manschette unter der Wirkung der Fliehkraft an den starren Ring anlegen, so dass in diesem Bereich der Flüssigkeitsdruck nicht wirksam werden kann.

Bei' der Abdichtung nach der Erfindung kann die Manschette bei einer anderen Ausführungsform auch anschliessend an ihren sich axial erstreckenden Befestigungsabschnitt mit grösserem Durchmesser eine axial vorgewölbte Falte bilden, wobei der genannte Bereich der Manschette ' durch eine ausserhalb der Manschette angeordnete konisch sich verjüngende Hülse abgestützt ist.

Zweckmässigerweise sind bei der Abdichtung nach der Erfindung der äussere Ring, das Ringteil oder die Hülse mit einem zum Schutz der Manschette vor unerwünschten äusseren Einflüssen vorgesehenen hülsen- oder schirmförmigen Schutzblech fest verbunden oder einstückig.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen, welche Längsschnitte durch mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Abdichtung mit einem aussen auf die Manschette aufvulkanisierten oder aufgeklebten Ring,

Fig. 2 zeigt eine Abdichtung, bei der die Manschette von einem an der ersten Welle befestigten Eingteil abgestützt ist,

Fig. 3» ^ und 5 zeigen jeweils eine Abdichtung, bei der die Manschette zusätzlich an ihrer Innenseite durch einen starren Ring abgestützt ist. Dabei ist bei den Abdichtungen nach den Fig. 4 und 5 dieser innere starre Ring einstückig mit einem Mansohettenhalter,

Fig. 6 zeigt eine Abdichtung mit vergleichsweise weit innen liegendem Flüssigkeitsspiegel des Schmiermittelrings und

Fig. 7 zeigt eine Abdichtung, bei der die Manschette eine axial vorgewölbte Falte bildet.

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In den Fig. l bis 7 haben gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Der Manschettenhalter 1, der durch Schrauben 2 mit einer nicht dargestellten Welle verbunden ist, besitzt einen sich axial erstreckenden Ringflansch la. In die Umfangsfläche dieses Ringflansches ist eine Vertiefung eingedrückt, in die das entsprechend geformte äussere Ende 3a einer Rollbalgmanschette 3 eingelegt und mit einer Spannschelle 4 befestigt ist. Der axiale Ringflansch la geht an seinem freien Ende in einen starren, radial sich erstreckenden Ring Ib über, der bis etwa zur Höhe des Flüssigkeitsspiegels des im Betrieb vorhandenen Schmiermittelrings nach innen ragt. Die Manschette ist um den starren Ring la herumgebogen und radial innerhalb des Flüssigkeitsspiegels in axialer Richtung zunächst zurück- und weiter innen wieder vorgewölbt, wodurch der unabgestützte Teil 3c der Manschette 3 die Gestalt eines parallel zur Weile 6 liegenden "V" bildet.

Im Bereich radial ausserhalb des Flüssigkeitsspiegels ist auf die Aussenseite der Manschette ein in seiner Kontur der Manschettenwölbung angepasster Ring 5 aufvulkanisiert oder aufgeklebt. Dieser Ring stützt die Manschette gegen Ausbeulen infolge des Fliehkraftdrucks, der in dem Schmiermittelring wirkt, ab.

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Das den kleineren Durchmesser aufweisende Ende 3b der Manschette 3 ist in bekannter Weise in einer Umfangsnut 6a einer Welle 6 mittels einer Spannschelle 7 gehalten.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 schliesst sich an den axialen Ringflansch 21a des Manschettenhalters 21 einstückig, damit ein sich radial erstreckendes Ringteil 25 an. Der axiale Ringflansch 21a und das Ringteil 25 sind mit ihrer Innenkontur an die Aussenform des äusseren Endes 23a der Manschette 23 angepasst und daran aufvulkanisiert oder aufgeklebt. Im übrigen ist das freie Teil 23cder Manschette 23 ebenso gestaltet, und das innere Befestigungsende 23b ist an der zweiten Welle 6 ebenso befestigt wie bei der Manschette 3 der Ausführung nach Fig. 1.

Das gilt auch für die Teile 33b und 33c cLer Manschette 33 bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung. Abweichend von der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion ist das äussere Ende 33& cLer Manschette 33 ebenso wie bei der Ausführung nach Fig. 1 am äusseren Umfang des axialen Ringflansches 3la des Manschettenhalters 31 mit einer Spannsehelle 4 befestigt. Ein Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 besteht darin, dass das starre Ringteil 35 nicht auf die Aussenseite der Manschette aufgeklebt ist, sondern mit seiner sich radial erstreckenden Innenseite an

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der Manschette im Bereich des Schmiermittelrings anliegt und mittels Schrauben 8 an den Schrauben E befestigt ist. Das Ringteil 35 ist ferner fest mit einem sich konisch verjüngenden Schutzblech 35a zum Schutz vor Steinschlag oder anderen unerwünschten äusseren Einwirkungen verbunden. Ausserdem ist der an der Innenseite der Manschette gelegene starre Hing 31b ein gesondertes Teil, das mit dem axialen Ringflansch 31a des Manschettenhalters 31 z.B. durch Schweissen oder Löten verbunden ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Pig 4 unterscheidet si6h von dem in Pig 3 gezeigten Beispiel lediglich dadurch, dass hier wieder der axiale Ringflansch 4la des Manschettenhalters 41 einstückig mit dem Ring 4lb ist und dass in den Manschettenhalter 4l zusätzlich ein Vorsprung 4lc als Drehsicherung für die Schraube 2 eingedrückt ist, so dass das äussere Ende 43a der Manschette 43 von der Unterseite der Schraube 2 zurückgenommen sein kann. Bei dieser Ausführung sind das Ringteil 45 und das Schutzblech 45a gesonderte, z.B. durch Schweissen verbundene Teile.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem ebenfalls an der Manschette 3 anliegendem,mit Schrauben 8 an den Schrauben 2 befestigtem Ringteil 55\ bei der das Schutzblech als axial von dem inneren Ende des Ringteils 55 vorragendes, hülsenförmiges Teil 55a ausgebildet ist. Im übrigen entspricht die Anordnung derjenigen nach Fig.

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Bei der Abdichtung nach Fig. 6 liegt der Flüssigkeitsspiegel wesentlich weiter innen als bei den bisher beschriebenen Ausführungen, so dass der Schmiermittelring einen merklichen Bereich des zurückgewölbten Teils der Manschette 63 überdeckt. Der Manschettenhalter ist deshalb bei dieser Ausführung als ein massiver Ring 61 ausgebildet, der in seiner äusseren Kontur der Kontur der Innenseite der Manschette 63 angepasst ist. Im Betrieb presst sich die Manschette unter der Wirkung der Fliehkraft mit ihrem zurückgewölbten Teil 63c an die Innenwand 6la des Rings 61 an. Der Manschettenhalter 6l ist von dem gleichzeitig das Schutzblech bildenden Ringteil 65 vollständig überdeckt, wodurch die Manschette 63 im Bereich ihres äusseren Befestigungsendes 63a vollständig eingekapselt ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist die Manschette anschliessend an ihr sich ebenfalls axial erstreckendes, äusseres Befestigungsende 73a nur schwach abgeknickt und bildet eine axial vorgewölbte Falte 73c Ein Teil des vorgewölbten Bereichs der Manschette 73 liegt dabei ausserhalb des Flüssigkeitsspiegels des Schmiermittelrings und ist deshalb durch eine ausserhalb der Manschette angeordnete, sich konisch verjüngende Hülse 75 abgestützt. Während die Manschette bei diesem Ausführungsbeispiel an

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ihre« äusseren Befestigungsende 73a lediglich zwischen dem axialen Ringflansch 71a des Manschettenhalters 71 und einem sich axial erstreckenden Ringteil 75& cLer Hülse 75 eingeklemmt ist, ist sie an ihrem inneren Befestigungsende 73b wie bei den übrigen Beispielen in einer Nut 6a der Welle 6 mittels einer Spannschelle 7 befestigt.

-Patentansprüche-

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Claims

D(K. HFG.'F. WUESTIIOFF 8 MÜNCHBK 90_<ΛΛλλλΟ

TBPKL. !KG. G. PTIIiS SCHWEIGERSTRAS^g Q ^ 3 W Ό

PATENTANWÄLTE TKI-EOHAMM ADHKBSE.

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Patentansprüche

1. Abdichtung mit einer faltenbalgartigen Manschette für den mit einem Schmiermittel gefüllten Innenraum eines zwei Wellen verbindenden Drehgelenks, insbesondere mit einer Hollbalgmanschette für ein Gleichlaufverschiebegelenk,bei welcher das den größeren Airchmesser aufweisende Ende der Manschette auf einer Umfangsflache eines an aer ersten './eile vorgesehenen axialen Ringflansches und das andere, den kleineren Durchmesser aufweisende Ende auf dem Umfang der zweiten Welle festgehalten ist, üadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (3; 23; 33} 43; 63; 73) an ihrem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende (3a; 23a; 33a; 4;>a; 63a; 73a) in dem Bereich radial außerhalb des Plüsoigkeitsspiegels des sich bei der Drehung des Gelenks bildenden Schmiermittelringes an ihrer Außenseite durch ein starres Teil (5; 25; 35; 45; 55; 65; 75) gegen ein Ausbeulen unter der Wirkung des Flüssigkeitsdrucks abgestützt ist.

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2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß das starre Teil von einem in dem genannten Bereich au ta en auf die Manschette (3) aufvulkanisierten oder aufgeklebten, im Querschnitt an den Manschettenquerschnitt angepaßten Ring (5) gebildet ist (Pig. 1).

3ο Abdichtung nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet, daß das starre Teil von einem an der ersten Welle befestigten Eingteil (25; 355 45} 55) gebildet ist.

4. Abdichtung nach Anspruch 1 bis 3, bei der die Manschette anschließend an das sich axial erstreckende Befestigungsende mit größerem Durch-

zunächst
messer ■zurückgebogen ist, um eine axial zurückgewölbte Falte zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (3; 33; 43} 63) in dem genannten Bereich auch auf ihrer Innenseite durch einen starren Ring (Ib; 31b} 41b} 61b) abgestützt ist.

5. Abdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Ring (Tb;

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41b} 61b) mit einem die Umfangsflache für die Befestigung des Manschettenendes (3a$ 43aj 63a) aufweisenden Manschettenhalter (1; 41} 61) ein Stück ist.

6. Abdichtung nach Anspruch 5» bei der der Flüssigkeitsspiegel des Schmiermittelringes so weit innen liegt, daß ein merklicher Bereich des zurückgewölbten Teils der Manschette außerhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, dadurch gekennzeichnet, daß auch der zurückgewölbte Teil (63c) der Manschette (63) bis etwa zur Höhe des Flüssigkeitsspiegels an der Wand (61a) eines starren Hinges (61) abgestützt ist.

7. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (73) anschließend an ihr sich axial erstreckendes Befestigungsende (73a) mit größerem Durchmesser eine axial vorgewölbte Falte (73c) bildet und der genannte Bereich der Manschette (73) durch eine außerhalb der Manschette angeordnete, sich konisch verjüngende Hülse (75) abgestützt ist.

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8. Abdichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hing (5), das Ringteil (25; 35? 45; 55) oder die Hülse (75) mit einem zum Schutz der Manschette vor unerv/ünschten äußeren Einflüssen vorgesehenen hülsen- oder schirmförmigen Schutzblech ( 35a; 45a; 55a) fest verbunden oder einstückig ist.

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