DE1956801U

DE1956801U - PROTECTIVE COVERING FOR JOINTS OF ANY KIND.

Info

Publication number: DE1956801U
Application number: DER23341U
Authority: DE
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1961-11-29
Filing date: 1961-11-29
Publication date: 1967-03-09

Description

Schutzverkleidung für Gelenke beliebiger Art R 23 341/47b Gbm Protective cover for joints of any type R 23 341 / 47b Gbm

Die Neuerung bezieht sieh auf eine Schutzverkleidung für Gelenke beliebiger Art, wie z.B. Wellen- und Stangengelenke.The innovation relates to a protective cover for joints of any kind, such as shaft and rod joints.

Bei Gelenken dieser Art, insbesondere bei Kreuzgelenken, Spurstangengelenken o.dgl. im Fahrzeugbau besteht die Schwierigkeit, die Gelenke gegen das Austreten von Fett und Eindringen von Wasser und Schmutz zu schützen.With joints of this type, especially with universal joints, tie rod joints or the like. In vehicle construction there is a difficulty in preventing the joints from leaking out and penetrating Protect water and dirt.

Zu diesem Zweck werden in die Gelenke häufig O-Binge, Simmerringe o.dgl. eingebaut, die das Gelenkinnere nach außen hin abschließen bzw. abdichten sollen. Diese Abdichtungen unterliegen jedoch durch die ständigen Gelenkbewegungen einem starken Verschleiß, so daß ihre Funktionsfähigkeit nach einer gewissen Betriebszeit in Frage gestellt ist. Bei Gelenkteilen, z.B. an Fahrzeugen, die während des Betriebes warm und dann plötzlich durch Schmutzwasser oder durch Eintauchen in fasser abgekühlt werden, kommt es außerdem vor, daß die im Gelenk vorhandene Luft durch die Abkühlung ihr Volumen vermindert, so.daß dadurch die Gefahr besteht, daß Wasser in das Gelenkinnere eingesogen wird.O-bings, oil seals, are often used in the joints for this purpose or the like. built in, which should close or seal the inside of the joint to the outside. These seals are subject to However, due to the constant joint movements a strong wear, so that their functionality after a certain Uptime is in question. For joint parts, e.g. on vehicles, that get warm during operation and then suddenly cooled by dirty water or by immersion in a barrel it also happens that the air present in the joint reduces its volume as a result of the cooling, so that as a result there is a risk of water being sucked into the interior of the joint.

Es sind auch bereits Schutzvorrichtungen bekanntgeworden, die aus schlauch- bzw. blasenartig die Gelenke umgebenden elastischen Hüllen bestehen und zwecks Dauersehmierung mit einer Fett-Protective devices have also already become known which are made of flexible tubes or bubbles surrounding the joints Sheaths and for the purpose of permanent absorption with a fat

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masse gefüllt sind. Bei diesen die Gelenke mit Abstand umgebenden Hüllen besteht die G-efahr, daß diese - insbesondere wenn sie bei Fahrzeugen eingebaut sind - beschädigt werden, so daß sie ihre Aufgabe, die Gelenke gegen Eindringen von fasser und Schmutz zu schützen, nicht erfüllen können.mass are filled. With these sleeves surrounding the joints at a distance, there is a risk that these - especially if They are installed in vehicles - are damaged so that they do their job, the joints against the ingress of fasser and Protecting dirt cannot meet.

Der leuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Unzulänglichkeiten und lachteile der bisher bekannten Abdichtungsmittel zu beseitigen und eine Schutzvorrichtung für Gelenke, insbesondere Kreuzgelenke bei Wellen, zu schaffen, die die empfindliehen Gelenkteile vollkommen nach außen hin abschließt, so daß diese Teile gegen Verschmutzung und sonstige äußeren Einflüsse sicher geschützt sind.The control is now based on the task of addressing the inadequacies and to eliminate laughing parts of the previously known sealing means and a protective device for joints, in particular Universal joints in shafts to create that they feel Joint parts completely closes off towards the outside, so that these parts are safe against dirt and other external influences are protected.

Die lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäß der leuerung darin, daß die das ganze Gelenk einschließlich der benachbarten Wellenbereiche umhüllende Sehutzverkleidung aus einem die fertigmontierten Gelenkteile hauteng umschließenden Überzug besteht, der in einem an sich bekannten Tauch- oder Schmelzverfahren . auf gebracht ist. Diese Ummantelung sitzt weitgehend formschlüssig auf den einzelnen Gelenkteilen und umhüllt sie allseitig, so daß das ganze Gelenk mit einer Schutzhaut überzogen ist. Die Ummantelung macht dabei im großen und ganzen die •Gelenkausschläge mit, was durch die Elastizität ihres Werkstoffes ermöglicht wird. Dies wird dadurch noch erleichtert, daß die Ummantelung auf den Gelenkteilen nicht fest und unter Spannung aufliegt, sondern daß die Gelenkteile unter der Ummantelung noch relative Bewegungen ausführen können.The solution to the problem is, according to the guidance, that the entire joint including the neighboring Protective protective cladding that envelops corrugated areas and consists of a skin-tight covering that surrounds the fully assembled joint parts consists in a known immersion or melting process . is brought on. This sheathing sits largely positively on the individual joint parts and envelops them on all sides, so that the whole joint is covered with a protective skin. The sheathing does this by and large • Joint rashes with what is caused by the elasticity of their material is made possible. This is made even easier by the fact that the coating on the joint parts is not tight and under tension rests, but that the joint parts can still perform relative movements under the sheath.

Gemäß der Neuerung ist ferner Yorteilhafterweise Yorgesehen, daß die Stärke des Überzugs in den einzelnen Bereichen des Gelenkes je nach der Größe der Beanspruchung unterschiedlich ausgeführt ist, und zwar z.B. bei Anwendung eines Tauchverfahrens durch Verändern der Eintauchgeschwindigkeit während des Eintauchens bzw. durch Verändern der !Einwirkungsdauer und durch das Verändern des Wärmezustandes, d.h. der Temperatur der einzelnen Gelenkteile zueinander. Hierduroh wird ermöglicht, daß die erzielte Schutzverkleidung auch auf die sich nicht bewegenden Teile des Gelenkes in günstiger, d.h. kostensparender Weise ausgedehnt werden kann.According to the innovation, it is also advantageously provided that that the thickness of the coating in the individual areas of the joint is carried out differently depending on the magnitude of the stress e.g. when using an immersion process by changing the immersion speed during immersion or by changing the exposure time and by changing the heat state, i.e. the temperature of the individual Joint parts to each other. This makes it possible that the protective covering achieved also on the non-moving parts of the joint in a favorable, i.e. cost-saving manner can be expanded.

Im Rahmen der Neuerung ist des weiteren vorgesehen, daß der die Gelenkteile ummantelnde Überzug an der An- und/oder Abtriebsseite des Gelenkes in eine balgartige Umhüllung, insbesondere in einen FaltentsLg, übergeht. Eine solche balgartige umhüllung, die dazu dienen soll, die Ansohlußteile des Gelenkes bzw. die Koppelstellen mit den benachbarten Wellen zu schützen, kann dabei auf technisch sehr einfache Weise zusammen mit dem Gelenküberzug hergestellt werden.As part of the innovation, it is also provided that the the joint parts sheathing coating on the drive and / or driven side of the joint in a bellows-like envelope, in particular into a FaltentLg. Such a bellows-like envelope, which should serve to protect the Ansohlußteile of the joint or the coupling points with the adjacent shafts, can can be produced in a technically very simple way together with the joint cover.

Gemäß der feuerung kann ferner der Überzug an der An- und/oder Abtriebsseite des Gelenkes in einen zum Schutz während des Transportes und der Lagerung bestimmten abtrennbaren Schutzüberzug übergehen. Dieser Schutzüberzug wird Yorteilhafterweise zusammen mit der SchutzYerkleidung für das Gelenk hergestellt und dient dazu, die Anschlußteile des Gelenkes, z.B. Keilverzahmmgen, Simmerringsitze und feinbearbeitete Anschlußflächen an der An- und/oder Abtriebsseite des Gelenkes o.dgl. während der Zeit zwischen Herstellung und Gebrauch zu schützen.According to the firing, the coating on the starter and / or Output side of the joint in a removable protective cover intended for protection during transport and storage pass over. This protective cover is advantageously produced and used together with the protective clothing for the joint in addition, the connecting parts of the joint, e.g. splines, Simmerring seats and finely machined connecting surfaces on the drive and / or driven side of the joint or the like. During the time to protect between manufacture and use.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß es bereits bekannt ist, abstreifbare Ummantelungen aus elastischem Kunststoff als Schutzhüllen für Versand und Aufbewahrung empfindlicher Güter, z.B. Bohrer, Meßdorne, Drehstähle u.dgl. herzustellen. Dies muß aber stets in einem besonderen ArbeitsTerfahren vor sich gehen, während der im Sinne der leuerung vorgesehene Schutzüberzug in einem Arbeitsgang mit dem Aufbringen der Gelenkummantelung herstellbar ist.In this context, it should be noted that it is already known to have strippable sheaths made of elastic plastic as protective covers for shipping and storing sensitive goods, e.g. drills, measuring pins, turning tools and the like. However, this must always be done in a special work process go while the protective cover provided in the sense of the control can be produced in one operation with the application of the joint casing.

Der das Gelenk ummantelnde Überzug besteht vorteilhafterweise aus einem Kunststoff, vorzugsweise auf der Basis von lose vernetztem, z.B. mit Polyvinylchlorid behandelten Polyurethan, von Silikonkautschuk oder von lösungen von Mischpolymerisaten. Diese Kunststoffe haben den Vorteil, daß sie gummielastisehe Eigenschaften besitzen, jedoch in ihren mechanischen Werten und auch in ihrer Beständigkeit gegenüber Öl, Benzin und Alterung den üblichen Gummiarten überlegen sind.The coating surrounding the joint is advantageously made of a plastic, preferably on the basis of loosely cross-linked, e.g. polyurethane treated with polyvinyl chloride, silicone rubber or solutions of mixed polymers. These plastics have the advantage that they have rubber-elastic properties, but in their mechanical values and are also superior to the usual types of rubber in terms of their resistance to oil, petrol and aging.

Die SchutzTerkleidung gemäß der leuerung eignet sich vorzugsweise für Gelenke im Fahrzeugbau, z.B. für Kreuzgelenke oder Spurstangengelenke. Als Beispiel hierzu ist im nachfolgenden die Anwendung auf ein im Kraftfahrzeugbau übliches Kardangelenk besehrieben und in der Zeichnung dargestellt, wobei zur besseren Erläuterung in der einen Zeichnungshälfte die Schutzverkleidung aufgeschnitten und abgetrennt ist.The protective clothing according to the control is preferably suitable for joints in vehicle construction, e.g. for universal joints or tie rod joints. The following is an example of this the application to a cardan joint common in motor vehicle construction besehrieben and shown in the drawing, for the better Explanation of the protective cover in one half of the drawing is cut open and severed.

Dieses Kardangelenk besteht wie üblich aus zwei fellenstümpfen, die einerseits derart ausgebildet sind, daß sie mit den benachbarten Wellen gekoppelt werden können, und die andererseits mit einer Gelenkgabel versehen sind. Diese beiden Gelenkgabeln, dieAs usual, this universal joint consists of two stumps of skin, which on the one hand are designed such that they are with the neighboring Shafts can be coupled, and which are on the other hand provided with a joint fork. These two joint forks that

senkrecht zueinander stehen, sind wie üblich über ein Zapfenkreuz miteinander gekoppelt, wobei die einzelnen Zapfen drehbar in den Grabelköpfen gelagert sind.are perpendicular to each other, are, as usual, on a cross coupled to one another, the individual pins being rotatably mounted in the digger heads.

Gemäß der !Teuerung sind nun die beiden Gelenkgabeln und das Zapfenkreuz, also die eigentlichen G-elenkteile, mit einem hautartig umhüllenden überzug aus gummielastischem Werkstoff ummantelt. Der Überzug liegt dabei weitgehend unter Formschluß auf den Gelenkteilen auf, gestattet jedoch, daß die Gelenkteile unter dem Überzug noch zu einem gewissen Grad relative Bewegungen ausführen können.According to the! Inflation are now the two joint forks and that Journal cross, i.e. the actual joint parts, with one Skin-like covering made of rubber-elastic material. The coating is largely positively locked on the hinge parts, but allows the hinge parts under the cover to still move relative to some degree can perform.

Bei einer Abbeugung des Gelenkes wird der Überzug durch die Drehbewegungen zwischen Zapfen und Gabelkopf elastisch verformt und hauptsächlich verdrehend beansprucht. Durch seine gummielastischen Eigenschaften nimmt er jedoch diese Verformungen auf, ohne der Gelenkbewegung einen wesentlichen Widerstand entgegenzusetzen. Die lebensdauer der Schutzverkleidung wird dabei dadurch erhöht, daß der Überzug nicht unter Spannung auf den Gelenkteilen aufliegt, was den Verformungswiderstand erhöhen würde, sondern daß der Überzug die Gelenkteile derart umhüllt, daß geringe relative Bewegungen auf den Teilen ±möglich sind.When the joint is bent, the cover is elastically deformed by the rotary movements between the pin and the fork head and mainly stressed twisting. Thanks to its rubber-elastic Properties, however, it absorbs these deformations without significant resistance to the joint movement to oppose. The service life of the protective cover will increased by the fact that the coating is not under tension on the joint parts, which increases the deformation resistance would increase, but that the coating envelops the joint parts in such a way that small relative movements on the parts ± possible are.

Die Gelenke werden mit einem Heißlagerfett abgeschmiert, dessen Tropfpunkt über der Tauchtemperatur liegt. Die Menge des Heißlagerfettes wird dabei so reichlich bemessen, daß die Gelenke auf lebensdauer geschmiert sind. In Sonderfällen kann nach dem Aufbringen des hautartigen Überzugs der üblicherweise an dem Zapfenkreuz vorgesehene Schmiernippel freigelegt werden, so daß das Gelenk über ihmabgeschmiert werden kann.The joints are lubricated with a hot bearing grease, whose drop point is above the immersion temperature. The amount of Hot-bearing grease is so generously measured that the joints are lubricated for life. In special cases after the application of the skin-like coating usually on the Trunnion cross provided grease nipples are exposed so that the joint can be lubricated over it.

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fie in der Zeichnung dargestellt, geht die Schutzverkleidung in Richtung auf den einen Anschlußteil des Gelenkes in einen Faltenbalg über, der die Anschlußteile, z.B. eine Keilverzahnung, lose umhüllt und nach außen hin abschirmt. Der hautartige Überzug kann auch nach der anderen Seite der Gelenkgabel fortgesetzt sein, und- zv/ar bis zu der Koppelstelle mit der benachbarten Welle des Gelenkes. Dann ist dieser Teil des Überzugs, der hier hauptsächlich als Korrosionsschutz dient, dünner ausgeführt, da er nicht so beansprucht wird wie an und zwischen den Gabelteilen des Gelenkes. Dieser Teil des Überzugs stellt jedoch nur einen Verpackungsschutz dar, der diese Ansehlußteile des Gelenkes während des Transports und der Lagerung, insbesondere vor Korrosion, schützen soll. Vor dem Einbau des Gelenkes, beispielsweise in. das Fahrzeug, wird dieser Überzug abgetrennt und abgestreift, was ohne Schwierigkeiten möglich ist.fie shown in the drawing, the protective cover goes in the direction of one connection part of the joint into a bellows, which holds the connection parts, e.g. a spline, loosely wrapped and shielded from the outside. The skin-like coating can also continue to the other side of the joint fork be, and- zv / ar up to the coupling point with the neighboring one Shaft of the joint. Then this part of the coating, which is mainly used as protection against corrosion, is made thinner, because it is not as stressed as on and between the fork parts of the joint. However, this part of the coating is only a packaging protection that these Ansehlußteile of the joint during transport and storage, in particular against corrosion. Before installing the joint, for example in. the vehicle, this coating is separated and stripped off, which is possible without difficulty.

Beim Herstellen des hautartigen Überzugs kann auf verschiedene Art und Weise vorgegangen werden. Der Überzug kann z.B. in einem Tauch-, Schmelzbad- oder lirbelsinterverfahren aufgebracht werden.When producing the skin-like coating, various Manner to be proceeded. The coating can be applied, for example, in a dipping, molten bath or whirl sintering process.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Tauchverfahren angewendet. Das fertigmontierte Gelenk wird hierbei auf ungefähr 200 bis 250 C erwärmt und in einen ölartig flüssigen, kalten Kunststoff getaucht. Die Eintauchzeit beträgt ungefähr ein bis drei Minuten, richtet sich jedoch nach der gewünschten Stärke des Überzuges. Das Ein- und Austauchen sollte langsam vor sieh gehen, damit keine luftblasen in den sich bildenden Überzug eingeschlossen werden. Durch Verändern der Eintauehgeschwindigkeit während des Eintauchens kann dabei erreicht werden, daß sich eine unterschiedliche Stärke des Überzugs inIn the embodiment described above, a dipping method was used. The fully assembled joint is here heated to about 200 to 250 C and poured into an oil-like liquid, cold plastic dipped. The immersion time is approximately one to three minutes, but it depends on what you want Thickness of the coating. The immersion and emergence should walk slowly so that no air bubbles form in the Cover to be included. By changing the thawing speed during immersion it can be achieved that a different thickness of the coating in

den einzelnen Bereichen des Gelenkes ergibt, was unter bestimmten Bedingungen wünschenswert ist. Die Stärke des Überzugs kann yorteilhafterweise nach der Größe der Beanspruchung gerichtet werden, d.h. der Überzug kann beispielsweise im Bereich der Gabelköpfe und des Gelenkkreuzes stärker ausgeführt sein als im Bereich der benachbarten Gelenkteile.the individual areas of the joint results in what is desirable under certain conditions. The thickness of the coating can advantageously be directed according to the magnitude of the stress , i.e. the coating can be made thicker than in the area of the fork heads and the joint cross, for example Area of the neighboring joint parts.

lach dem Tauchen wird das Gelenk in einen Wärmebehandlungsofen, insbesondere in einen Durchlaufofen, gebracht, wo der Kunststoffüberzug ungefähr bei einer Temperatur yon 200 bis 250⁰O und während einer Zeit von ein bis Tier Minuten ausgelantiniert. Daraufhin wird das hautartig überzogene Gelenk in Wasser gekühlt und ist bereits fertig zum Versand bzw. nach dem Abtrennen der Versandschutzüberzüge zum Einbau.laughing diving is the hinge in a heat treatment furnace, is brought in particular in a continuous furnace where the plastic coating at a temperature of about yon ausgelantiniert 200 to 250 ⁰ O and during a period of one to animal minutes. The skin-like coated joint is then cooled in water and is already ready for dispatch or, after the dispatch protective covers have been removed, for installation.

Soll das nachfolgende Freilegen des Schmiernippels am Zapfenkreuz und das Abschmieren des Gelenkes vermieden werden, so kann das fertigmontierte Gelenk bereits vor dem Eintauchen in die Überzugsmasse mit einem Heißlagerfett, das beispielsweise einen Tropfpunkt von 280 G aufweist, abgeschmiert werden, so daß daraufhin das Gelenk ohne weiteres auf 200 bis 250 C erhitzt werden kann.Should the subsequent exposure of the grease nipple on the journal cross and the smearing of the joint can be avoided, so the fully assembled joint can already be immersed in the Coating mass with a hot-bearing grease, which has, for example, a dropping point of 280 G, be lubricated so that then the joint can easily be heated to 200 to 250 C.

Bei der Anwendung des an sieh bekannten sog. Schmelzbadverfahrens, das beispielsweise zum Herstellen von Schutzhüllen für Transport und Lagerung empfindlicher Einzelteile, z.B. Bohrer, Meßdorne, Drehstähle u.dgl., üblich ist, wird im lahmen der .feuerung ähnlieh vorgegangen. Auch hier entsteht der Überzug naeh der leuerung durch Eintauchen des fertigmontierten GelenkesWhen using the so-called melt bath process, which is known per se, for example for the production of protective covers for the transport and storage of sensitive individual parts, e.g. drills, Plug gauges, turning tools, etc., is common, the procedure is similar in the lame firing. Here, too, the coating is created near the control by immersing the fully assembled joint

in den flüssigen Kunststoff, jedoch mit dem Unterschied, daß niclr das Gelenk, sondern die Kunststofflösung erhitzt ist. Auch hier läßt sich also die Stärke des Überzugs durch unterschiedliche lintauehgeschwindigkeit Terändern.in the liquid plastic, but with the difference that niclr the joint but the plastic solution is heated. Here too the thickness of the coating can be changed by varying the line speed.

Bei Anwendung des Wirbelsinterverfahrens wird an das auf 16O bis 240 G erwärmte Gelenk Kunststoffpulver gewirbelt, das zu einer geschlossenen Kunststoffschicht aufsintert und durch die vom Gelenk abgegebene Wärme zu einem porenlosen Überzug verschmilzt, Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, das ferkstück während des Wirbelsinterns zu bewegen, um die Gleichmäßigkeit der sich bildenden Schicht zu erhöhen.When using the fluidized bed sintering process, the 16O to 240 G heated joint plastic powder whirled around that too sinters onto a closed plastic layer and melts into a pore-free coating due to the heat given off by the joint, In this procedure it is also possible to move the workpiece during the whirling process to ensure uniformity to increase the layer that is being formed.

Bei all diesen Verfahren ist es möglieh, an dem fertigmontierten Gelenk vorher einen Formkern anzubringen, der die Gestalt eines Balges oder Faltenbalges aufweist und auf dem während des Herstellens des Schutzüberzugs zugleich eine balgartige Umhüllung oder ein Faltenbalg entsteht. lach Abschluß des Verfahrens kann dann der Formkern infolge der Elastizität der balgartigen Umhüllung leicht von dem Gelenk abgezogen und entfernt werden.With all these methods it is possible to use the fully assembled Joint prior to attaching a mandrel, which has the shape of a bellows or bellows and on which during the Production of the protective cover at the same time a bellows-like envelope or a bellows is formed. After completing the process, the mold core can then be bellows-like as a result of the elasticity Wrapping easily peeled off and removed from the hinge will.

Die Sohutzverkleidung nach der Neuerung für Gelenke kann auch auf andere Art und Weise, z.B. durch Aufspritzen, Aufstreichen o.dgl., hergestellt sein. Ferner kann dazu jeder Werkstoff, der eine genügende Elastizität aufweist, verwendet werden.The protective cover according to the innovation for joints can also in other ways, e.g. by spraying on, brushing on or the like. Be made. Furthermore, any material that has sufficient elasticity can be used.

Claims

Protection claims R 23 341 / 47b Gbm

1. Protective clothing made of elastic material for Joints, especially for universal joints in shafts, characterized in that the whole joint, including the adjacent shaft areas, enveloping protective cover from one of the pre-assembled There is a coating that tightly encloses joint parts and is made in a known immersion or melting process is upset.

2. Protective covering for joints according to claim 1, characterized in that the strength the coating in the individual areas of the joint is designed differently depending on the magnitude of the stress, for example when using an immersion process by changing the immersion speed during immersion or the duration of exposure.

; 5. Protective covering for joints according to claim T and 2, characterized

that the

Coating on the drive and / or driven side of the joint in a bellows-like envelope, in particular in a bellows, transforms.

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4.. Protective covering for joints according to claims 1 to 3> characterized in that the coating on the drive and / or driven side of the G-joint in a removable protective cover intended for protection during transport and storage.

5. Protective covering for joints according to claim 1 to 4, characterized in that the coating consists of a preferably based on loosely crosslinked !, for example with polyvinyl chloride treated polyurethane, silicone rubber or solutions of copolymers composed of plastic.

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