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Rolf Balkau, Gehrden b. Hannover Längsausgleichbare Welle, insbesondere
Gelenkwelle Die Neuerung betrifft eine längsausgleichbare Welle, insbesondere eine
Gelenkwelle, die aus einer mit dem einen Gelenk verbundenen Hohlwelle besteht, in
welcher eine mit dem anderen Gelenk in Verbindung stehende Welle gleitend gelagert
ist. Bei derartigen Wellen bereitet die Schmierung erhebliche Schwierigkeiten, welche
bislang in befriedigender Weise noch nicht ausgeräumt werden konnten.
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Bei den bisher bekannten Wellenkonstruktionen dieser Art wurde zwischen
die aufeinander gleitenden Flächen der beiden Wellen Schmierfett eingeführt, wobei
es dem Zufall überlassen blieb, ob sämtliche Teile dieser Flächen mit ausreichenden
Fettmengen versorgt werden. Die Praxis hat jedenfalls gezeigt, daß auf diese Weise
eine einwandfreie Schmierung der Flächen nicht möglich ist. Zur Beseitigung dieser
Unzuträglichkeiten könnte man daran denken, eine Förderpumpe vorzusehen, welche
das Schmieröl an die entsprechenden Stellen fördert. Dieser Weg verbietet sich jedoch
infolge der daraus resultierenden baulichen Komplizierung von selbst. Auch ist in
diesem Falle ein Antriebsaggregat erforderlich, wodurch der Gesamtwirkungsgrad'einer
mit einer derartigen Welle ausgestatteten Einrichtung z. T. recht erheblich herabgesetzt
wird.
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Die Neuerung geht von dem Gedanken aus, eine einwandfreie Schmiermöglichkeit
für eine derartige Welle zu schaffen, wobei jedoch auf jegliche Antriebsmittel verzichtet
werden soll. Zur Lösung dieser Problemstellung werden Mittel vorgeschlagen, mit
welchen die Schmierung der aufeinander gleitenden
Flächen der beiden
Wellenteile durch die Ausgleichsbewegungen dieser beiden Teile selbsttätig erfolgt.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform dieses allgemeinen Lösungsgedankens
ist das vordere Ende des Hohlwellenteiles zylinderkopfartig geschlossen, wobei infolge
der Ausgleichsbewegungen in dem vor der Stirnfläche des anderen Wellenteiles befindlichen
Raum abwechselnd ein Unterdruck bzw. ein Überdruck erzeugt wird, welcher das Schmiermittel
in der einen bzw. anderen Richtung fördert.
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Der Hohlwellenteil wirkt somit hierbei als Zylinder, während der darin
gleitend gelagerte Wellenteil als Art Plunger wirkt, welcher für den erforderlichen
Überdruck bzw. Unterdruck sorgt.
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Dehnt sich die Welle, dann wird zwangsläufig in dem vor der Stirnfläche
des einen Wellenteiles befindlichen Raum ein Unterdruck erzeugt, welcher bewirkt,
daß das Schmieröl aus dem vor der Stirnfläche des Hohlwellenteiles befindlichen
Raum in den unter Unterdruck stehenden Raum gefördert wird. Die Förderung erfolgt
somit durch das Druckgefälle, welches ausreicht, um die Reibungswiderstände des
Schmieröles zwischen den aufeinander gleitenden Flächen der Wellenteile zu überwinden.
Umgekehrt wird bei einer Verkleinerung der längsausgleichbaren Welle gemäß der Neuerung
das vor der Stirnfläche des einen Wellenteiles befindliche Öl komprimiert, wodurch
der zum Transport des Schmieröles nach außen erforderliche Druck erzeugt wird. Zweckmäßig
ist in der Stirnfläche des Hohlwellenteiles eine Ausnehmung zur Aufnahme des Schmiermittels
vorgesehen.
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Da durch die neuerungsgemäße Wellenanordnung die Möglichkeit gegeben
ist, als Schmiermittel keineswegs lediglich Fette als solche, sondern auch Schmieröle
zu verwenden, ist es eine weitere Aufgabe der Neuerung,, eine geeignete Abdichtung
zu schaffen, mit welcher auch Schmieröle einwandfrei abgedichtet werden können.
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Eine derartige Abdichtung kennzeichnet sich dadurch, daß am vorderen
Ende des Hohlwellenteiles ein Dichtungselement angeordnet ist, welches sich gegen
einen mit dem anderen Wellenteil verbundenen Hohlzylinder dichtend anlegt. Zweckmäßig
ist als Dichtungselement eine Doppellippendichtung vorgesehen, welche die Gewähr
für eine einwandfreie Abdichtung bietet.
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Neuerungsgemäß ist der Hohlzylinder aus Kunststoff, insbesondere aber
aus einem transparenten Kunststoff, hergestellt.
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Auf diese Weise ist eine Kontrolle der im Innern der Anordnung befindlichen
ÖlmEnge ohne weiteres von außen möglich.
| Ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen längsausgleich- |
baren Welle ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert.
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Mit 1 ist ein Hohlwellenteil bezeichnet, in welchem in an sich bekannter
Weise ein Wellenteil 2 gleitend gelagert ist. Dieser Wellenteil 2 kann entweder
als glatte Welle oder aber als Nutenwelle ausgebildet sein. Mit 3 sind die Arme
der Gabel bezeichnet, in welchen in an sich bekannter Weise der eine Querbolzen
des Kardangelenkes gelagert ist.
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Neuerungsgemäß ist das vordere Ende 1a des Hohlwellenteiles 1 zylinderkopfartig
geschlossen derart, daß der Teil 1 einen geschlossenen Zylinder bildet, in welchem
der andere Wellenteil 2 nach Art eines Plungers hin-und hergleitet. Die Bewegung
der beiden Teile 1 und 2 relativ zueinander erfolgt nach Maßgabe der jeweiligen
Verlängerung bzw. Verkürzung der längsausgleichbaren Welle. Verlängert sich beispielsweise
diese Welle, dann vergrößert sich zwangsläufig auch der vor der Stirnfläche des
Teiles 2 liegende Raum, was die Entstehung eines Vakuums zur Folge hat. Dadurch
wird das vor der Stirnfläche 1b des Hohlwellenteiles 1 befindliche Öl in den unter
Unterdruck
stehenden Raum gesaugt, wodurch die aufeinander gleitenden
Flächen der Teile 1 und 2 einwandfrei geschmiert werden.
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Umgekehrt hat eine Verkürzung der Welle zur Folge, daß der Wellenteil
2 das Öl komprimiert, wodurch eine Strömung des Schmiermittels in entgegengesetzter
Richtung, also nach außen, erfolgt. Durch die sich wiederholende Verlängerung bzw.
Verkürzung dieser Welle wird also eine Art Zwangsschmierung verwirklich und zwar
ohne Aufwand zusätzlicher Aggregate, beispielsweise Pumpen u. dgl.. Die hierbei
entstehenden Unterdrücke bzw. Drücke reichen vollauf aus, um die entsprechenden
Flächen der Teile 1 bzw. 2 einwandfrei zu schmieren. Zweckmäßig ist in der Stirnfläche
des Wellenteiles 2 eine Ausnehmung 2a zur Aufnahme des Schmiermittels angeordnet.
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Eine weitere Möglichkeit der Ausschöpfung der Pumpwirkung ist dadurch
gegeben, daß bei der Rotation der Welle das Öl infolge der Fliehkraft an den Innenumfang
des Teiles 5 geschleudert wird. Durch das hierdurch entstehende Vakuum wird ein
Teil der Ölmenge aus dem Raum 2a gesaugt und dadurch die Schmierung noch weiter
verbessert. Umgekehrt erfolgt bei Abfall der Drehzahl der Welle bzw. bei vollständigem
Stillstand eine Rückwanderung des Öles in entgegengesetzter Richtung.
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Zur Abdichtung des flüssigen Schmiermittels, welches lediglich bei
der neuerungsgemäßen Anordnung zur Anwendung gelangen kann, ist an dem einen Ende
des Hohlwellenteiles 1 ein Dichtungselement in Form einer Doppellippendichtung 4
angeordnet. Diese Dichtung 4 legt sich gegen einen Hohlzylinder 5 dichtend an, welcher
mit dem einen Ende des Wellenteiles 2 verbunden ist.
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Durch diese besondere Ausgestaltung des Dichtungselementes wird eine
einwandfreie Abdichtung verwirklicht. Ein Wegströmen des Schmiermittels wird dadurch
auf alle Fälle vermieden.
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Zweckmäßig besteht der Hohlzylinder 5 aus fertiggespritztem Kunststoff.
Als besonders vorteilhaft hat sich ein transparenter Kunststoff erwiesen, welcher
die Möglichkeit gibt, die in dem Raum zwischen der Doppellippendichtung 4 einerseits
und den Teilen 2 bzw. 5 andererseits befindliche Schmiermittelmenge von außen zu
kontrollieren.
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Am vorderen Ende des Hohlzylinders 5 ist ein Abstreifring 6 vorgesehen,
welcher sich gegen die Außenfläche des Teiles 1 dichtend anlegt. Durch die Anordnung
der beiden Dichtungselemente 4 und 6 wird eine ideale Abdichtung gewährleistet.
Schutzansprüche 1. Längsausgleiohbare Welle, insbesondere Gelenkwelle, bestehend
aus einem mit dem einen Gelenk verbundenen Hohlwellenteil, in welchem ein mit dem
anderen Gelenk in Verbindung stehender Wellenteil gleitend gelagert ist, gekennzeichnet
durch Mittel, mit welchen die Schmierung der aufeinander gleitenden Flächen der
beiden Wellenteile (1, 2) durch die Ausgleichsbewegungen dieser beiden Teile (1,
2) selbsttätig erfolgt.