DE19843126A1 - Gelenk - Google Patents

Abstract

Ein Gelenk, insbesondere ein Außengelenk für die Antriebswelle eines Kraftfahrzeuges, umfaßt eine einen Gelenkkopf (5) aufnehmende einseitig offene Gelenkpfanne (4), wobei zwischen dem mit einer Welle (8) verbundenen Gelenkkopf (5) und der mit einer Welle (12) verbundenen Gelenkpfanne (4) eine Drehbewegung übertragende Mitnehmer (3) vorgesehen sind. Um einen kostengünstigen Aufbau des Gelenkes zu erreichen, besteht der Gelenkkopf (5) aus einem in der Gelenkpfanne (4) einliegenden, die Mitnehmer (3) aufweisenden Kugelabschnitt (22), der zentrisch eine Mitnehmernabe (9) für die Welle (8) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk, insbesondere Au­ ßengelenk für die Antriebswelle eines Kraftfahrzeuges, mit einer einen Gelenkkopf aufnehmenden, einseitig offenen Ge­ lenkpfanne, wobei zwischen dem mit einer Welle verbundenen Gelenkkopf und der mit einer Welle verbundenen Gelenkpfanne eine Drehbewegung übertragende Mitnehmer vorgesehen.

Es ist bekannt, solche Gelenke bei Antriebswellen von Kraft­ fahrzeugen zu benutzen. Hierbei ist in einer Gelenkpfanne ein Wellenende eingeführt, das an seinem innerhalb der Gelenk­ pfanne befindlichen Ende eine drehfeste Nabe besitzt, in der Kugellaufrillen eingearbeitet sind. Ebenfalls sind in der Ge­ lenkpfanne Kugellaufrillen eingelassen, wobei der Abstand der zueinander zugeordneten Kugellaufrillen dem Durchmesser von darin eingreifenden Kugeln entspricht. In einem bestimmten Abstand zwischen der Nabe und der Gelenkpfanne befindet sich ein Kugelfenster aufweisender Kugelkäfig. In den Kugelfen­ stern sind die Kugeln eingesetzt und somit im Kugelkäfig ge­ führt, d. h. beim Verschwenken des Gelenkkopfes in der Gelenk­ pfanne schwenken alle Kugeln mit dem Kugelkäfig mit. Für den Aufbau eines derartigen Gelenkes ist daher eine große Anzahl von Einzeleilen erforderlich, die mit einer hohen Genauigkeit gefertigt werden müssen. Weiterhin ist die Montage dieses Ge­ lenkes relativ aufwendig und damit kostspielig, da jede Kugel nach dem Verschwenken des Kugelkäfigs, der zuvor auch noch zu drehen ist, einzeln eingesetzt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, das einfach in seinem Aufbau und seiner Montage ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gelenkkopf aus einem in der Gelenkpfanne einliegenden, die Mitnehmer aufweisenden Kugelabschnitt besteht, der zentrisch eine Mitnehmernabe für die Welle aufweist.

Durch diese Maßnahme sind lediglich zwei Einzeleile für das Gelenk erforderlich, wodurch sich zum einen ein einfach auf­ gebautes und zum anderen ein realtiv schnell zu montierendes Gelenk ergibt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens die dem Kugelabschnitt des Gelenkkopfes zugeordne­ ten Flächen der Gelenkpfanne mit einem Gleitlack beschichtet. Sonach muß das Gelenk nicht mehr gefettet werden, wodurch ei­ nerseits ein aufwendiger Arbeitsgang entfällt und anderer­ seits die Anforderung an eine Abdichtung nicht mehr so hoch ist.

Um eine weitere Erleichterung der Montage zu erreichen, ist bevorzugt die Gelenkpfanne längs und/oder quer geteilt. In die offene Gelenkpfanne läßt sich der Gelenkkopf leicht ein­ setzen, und außerdem ist die Herstellung dieser Gelenkpfanne wesentlich einfacher und damit kostengünstiger. Ferner kann eine leichtere Überprüfung der Qualität erfolgen.

Eine weitere Kostenreduzierung wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Mitnehmer aus über dem Kugelabschnitt des Gelenkkopfes vorstehenden Halbkugeln be­ stehen, die in in der Gelenkpfanne achsparallel dem Kugelab­ schnitt folgenden Kugelrillen einliegen. Um eine zu große Be­ lastung in den Mitnehmern zu vermeiden, weist zweckmäßiger­ weise die Gelenkpfanne sechs Kugelrillen auf, in die sechs am Kugelabschnitt angeordnete Halbkugeln eingreifen. Bei einer erhöhten Anzahl von Mitnehmern ergibt sich im abgeknickten Betrieb auch eine höhere Laufruhe.

Zur Erzielung einer einfachen Herstellung der miteinander wirkenden Teile und zur großflächigen Ausbildung derselben ist bevorzugt die Gelenkpfanne im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet und an ihren Ecken mit Gleitradien versehen, wo­ bei bei Schnitten in der achsparallelen Ausrichtung die Form des Kugelabschnittes vorliegt, und der Gelenkkopf die Gelenk­ pfanne im zur Achse senkrechten Querschnitt ausfüllt. Eine weitere Kosteneinsparung ergibt sich, wenn die einander zuge­ wandten Oberflächen nicht gesamtflächig aneinander liegen. Zweckmäßigerweise besitzt daher der Gelenkkopf zwischen den an den Ecken angeordneten Gleitradien jeweils eine Ausneh­ mung. Die Ausnehmungen bieten weiterhin den Vorteil, daß hierdurch eine Depotschmierung durchgeführt werden kann.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weisen die auf dem Kugelabschnitt des Gelenkkopfes angeordneten Mit­ nehmer in der achsparallelen Ausrichtung jeweils die Form ei­ ner Kopfellipse auf, die an die Oberfläche des Kugelabschnit­ tes angepaßt und mit einer gleichmäßigen Höhe versehen sind, und in der Gelenkpfanne sind hervorstehende, gleichmäßig hohe Pfannenellipsen angebracht, wobei zwischen zwei Kopfellipsen je eine Pfannenellipse zu liegen kommt. Hierdurch wird der beanspruchte Querschnitt wesentlich größer, wodurch bei glei­ cher Größe von Gelenkpfanne und Gelenkkopf ein wesentlich größeres Moment übertragen werden kann, bzw. das Gelenk läßt sich viel kleiner aufbauen bei gleichem zu übertragenden Mo­ ment.

Damit die zu fertigenden Teile nicht zu groß sind und eine leichte Anpassung an unterschiedliche Längen ermöglicht ist, weist zweckmäßigerweise die Mitnehmernabe des Gelenkkopfes eine Verzahnung auf, in die eine entsprechende Gegenverzah­ nung der Welle eingreift.

Bevorzugt ist der Gelenkkopf ein Druckgußteil. Bei gleicher Maschineneinstellung liegt sonach immer die gleiche Qualität vor, was die Fertigung wesentlich vereinfacht und verbilligt. Alternativ besteht der Gelenkkopf aus Kunststoff. Hierdurch sind die Anforderungen an das zur Herstellung des Gelenkkop­ fes notwendige Werkzeug nicht so hoch.

Nur bestimmte Bereiche des Gelenkes sind einer hohen Flächen­ pressung ausgesetzt. Um diese hochbeanspruchten Partien vor einer Überlastung zu schützen, besteht der Kugelabschnitt des Gelenkkopfes aus Kunststoff, und die Mitnehmer sind aus Me­ tall hergestellt und in dem Kugelabschnitt eingebettet. So­ nach sind die hochbeanspruchten Bereiche mit Metallteilen be­ stückt und demnach dauerhaft haltbar, wobei gleichzeitig eine wirtschaftlich kostengünstige Fertigung vorliegt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verschließt eine Dichtung die einseitig offenen Gelenkpfanne, durch die die Welle des Gelenkkopfes abgedichtet hindurch­ ragt. Somit ist das Gelenk vor Verschmutzung geschützt. Je nach Art der Abdichtung ist der Einsatz einer Druckschmierung bzw. Druckumlaufschmierung zur Erzielung einer erhöhten Le­ bensdauer möglich. Bevorzugt ist die Dichtung zwischen Ge­ lenkpfanne und Gelenkkopf eine elastische Manschette. Diese Art der Dichtung ist kostengünstig in der Herstellung und Montage. Bevorzugt ist zur Erhöhung der Lebensdauer in einen durch die Dichtung verschlossenen Gelenkraum zwischen dem Ge­ lenkkopf und der Gelenkpfanne ein Schmiermittel eingesetzt. Die Manschette verhindert ein Austreten des Schmiermittels und somit eine Umweltverschmutzung.

Bei der Verwendung einer einteiligen Gelenkpfanne ist es not­ wendig, den einteiligen Gelenkkopf in der Gelenkpfanne zu formen, was den Vorteil hat, daß, egal welche Abmaße die Ge­ lenkpfanne besitzt, der Gelenkkopf immer optimal in der Ge­ lenkpfanne einliegt. Dies wird nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zu Herstellung des Gelenkes nach der Erfindung da­ durch erreicht, daß der Gelenkkopf mittels einer den Gelenk­ kopf formenden Ausgießvorrichtung in der vorgefertigten Ge­ lenkpfanne hergestellt wird. Es sind somit keine großen Er­ fordernisse an die Genauigkeit zu stellen, da jeder Gelenk­ kopf in seiner zugehörigen Gelenkpfanne hergestellt wird.

Eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Ausgießvorrichtung einen die Gelenkpfanne verschließenden Führungsdeckel und einen in den Führungsdeckel einsetzbaren Gießflansch aufweist, durch den sich ein Führungsrohr erstreckt, wobei das Führungsrohr und der Gießflansch gleitbeweglich drehfest miteinander ver­ bunden sind, und das Führungsrohr und der Gießflansch Kugel­ rillen formende Einsätze besitzen. Durch die Einsätze werden die für die Knickbewegung des Gelenkes erforderlichen Kugel­ rillen einfach beim Ausgießen hergestellt. Eine spanende Be­ arbeitung ist also nicht erforderlich.

Nach dem Entfernen der Ausgießvorrichtung muß der Gelenkkopf mit einer Welle verbunden werden. Um dies zu erreichen, ist bevorzugt auf der Außenseite des Führungsrohres mindestens im Bereich der Gelenkpfanne eine der Gegenverzahnung der Welle entsprechende Formgebung vorgesehen. Somit kann durch das Einschieben einer entsprechend geformten Welle die Verbindung schnell und sicher hergestellt werden.

Nach dem Ausgießen müssen die Einsätze aus dem Gelenk ent­ fernt werden. Außerdem müssen werden die Einsätze immer an der gleichen Stelle vorliegen, damit eine genaue Ausrichtung zwischen den an dem Führungsrohr vorhandenen und den am Gieß­ flansch befindlichen Einsätzen vorliegt. Dies wird zweckmäßi­ gerweise dadurch erreicht, daß die Einsätze im Führungsrohr an einer im Führungsrohr drehfest verschiebbaren Lanze befe­ stigt sind. Über die verschiebbare Lanze werden die Einsätze in das Führungsrohr eingezogen und liegen dort im geschützen Zustand nach der Öffnung der Ausgießvorrichtung vor.

Um die Einsätze in der Gelenkpfanne zu fixiere, sind die Ein­ sätze am Führungsrohr und am Gießflansch mit Zuführkanälen für ein Druckmedium versehen. Durch die Beaufschlagung mit dem Druckmedium werden die Einsätze an der Innenwand der Ge­ lenkpfanne angepreßt und können sonach nicht von dem Ausgieß­ material hinterwandert werden. Außerdem wird durch die Druck­ beaufschlagung das Eindrücken der Einsätze vermieden. Nach dem Befüllen der Gelenkpfanne und dem Aushärten des Ausgieß­ materiales werden die Einsätze vom Druckmedium entlastet und können somit leicht über die Lanze in das Führungsrohr einge­ zogen werden.

Damit die Einsätze entsprechend dem Füllvorgang einen unter­ schiedlichen Druck aufweisen und damit in der gewünschten Größe vorliegen und nicht vom Ausgießmaterial zusammenge­ drückt werden, ist zweckmäßigerweise den Einsätzen ein Druck­ regelventil zugeordnet.

Die Einsätze sollen nach dem Befüllen der Gelenkpfanne leicht aus der ausgegossenen Form entfernbar sein und beim Ausformen eine scharfe Kontur bilden. Bevorzugt bestehen daher die Ein­ sätze jeweils aus einem hohlen, zusammenpreßbaren Ballon, an dem feste, die Auslaufkonturen der Kugelrillen formende Um­ laufkanten angeformt sind.

Damit der Gelenkkopf beim Ausgießen ein homogenes Gefüge er­ hält, ist erforderlich, beim Füllvorgang Einfluß auf die Be­ füllungsgeschwindigkeit zu nehmen. Zu diesem Zweck ist in den Gießflansch ein vorgesteuertes Luftventil eingesetzt. Über eine Abstimmung des Druckregelventiles für die Einsätze und des vorgesteuerten Luftventil ist eine weitere Optimierung des Ausgießvorganges gegeben.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nach­ folgenden Beschreibung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, das in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ge­ lenk,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Gelenk nach Fig. 1 gemäß der Linie II-II,

Fig. 3 eine alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 1, Fig. 6 eine Ansicht auf den Gelenkkopf der Darstellung nach Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI,

Fig. 7 eine Abwicklung des Umfanges des Gelenkkopfes nach Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Ausgießvorrichtung für ei­ nen Gelenkkopf gemäß der Darstellung nach Fig. 1 im geöffneten Zustand, die in die vorgefertigte Ge­ lenkpfanne nach Fig. 1 eingreift,

Fig. 9 die Ausgießvorrichtung nach Fig. 8 im geschlossenen Zustand und

Fig. 10 die Ausgießvorrichtung gemäß der Darstellung nach Fig. 9 in einem gedrehten Schnitt.

Ein Gelenk 1 mit einer Drehachse 2 umfaßt eine Gelenkpfanne 4 und einen Gelenkkopf b mit zugehörigen Mitnehmern 3. Die Ge­ lenkpfanne 4 ist kugelförmig ausgehöhlt, wobei deren Pfannen­ loch 6 im Durchmesser kleiner als der Gelenkkopf 5 mit den Mitnehmern 3 ist. In der Gelenkpfanne 4 sind koaxial zum Ku­ gelradius der Gelenkpfanne 4 Kugelrillen 7 eingearbeitet, in die Mitnehmer 3 des Gelenkkopfes 5 einliegen. Der Knickpunkt des Gelenkes 1 liegt immer im Mittelpunkt des als Kugelab­ schnitt 22 ausgebildeten Gelenkkopfes 5. Dabei kann der Ge­ lenkkopf 5 die mit einer Strich-Zweipunkt-Linie dargestellte Stellung einnehmen. In eine zentrische Mitnehmernabe 9 des Gelenkkopfes 5 ist eine Welle 8 eingesetzt, die hohl ausge­ führt und mit einem Anschlag 10 für den Gelenkkopf 5 vorgese­ hen ist. An dem dem Anschlag 10 gegenüberliegenden freien En­ de der Welle 8 ist diese bündig mit dem Gelenkkopf 5 ausge­ führt, der an dieser Stelle eine Abflachung 14 aufweist, die senkrecht zur Achse der Welle 8 ausgerichtet ist. Die Reali­ sierung der Drehbewegung erfolgt lediglich durch die Zusam­ menwirkung der Mitnehmer 3 mit den Kugelrillen ?, während das Verschwenken des Gelenkes 1 durch das Ineinandergleiten des Gelenkkopfes 5 in der Gelenkpfanne 4 erfolgt, wobei sich das Gelenk 1 nicht mehr auseinanderziehen läßt.

Die Gelenkpfanne 4 weist außen verschiedene Abstufungen 11 und eine in der Drehachse 2 liegende Zapfwelle 12 auf. Wei­ terhin ist außen an der Gelenkpfanne 4 an dem der Zapfwelle 12 gegenüberliegenden Ende eine umlaufende radial ausgerich­ tete Dichtungsnut 13 eingearbeitet, in der ein Dichtwulst 15 einer Dichtung 16 abdichtend einliegt. Die Dichtung 16 ist als eine elastische Manschette 17 mit einem der Gelenkpfanne 4 zugewandten großen Durchmesser 18 und einem der Welle 8 zu­ geordneten kleinen Durchmesser 19 ausgebildet. Zwischen dem großen Durchmesser 18 und dem kleinen Durchmesser 19 der Man­ schette 17 sind Falten 20 angeordnet, die beim Abknicken des Gelenkes 1 eine entsprechende Nachgiebigkeit der Manschette 17 gewährleisten. Mittels eines Klemmringes 21 ist der kleine Durchmesser 19 der Manschette 17 an der Welle 8 festgesetzt.

In der Gelenkpfanne 4 nach Fig. 2 sind acht Kugelrillen 7 eingearbeitet, die im Querschnitt die Form eines Halbkreises besitzen, dessen Mittelpunkt auf dem Umfang des Kugelab­ schnittes 22 des Gelenkkopfes 5 liegt. Die Übergänge zwischen den Kugelrillen 7 und dem Pfannenloch 6 weisen Übergangsradi­ en 23 auf. In die Kugelrillen 7 greifen die Mitnehmer 3 des Kugelabschnittes 22 ein. Jeder Mitnehmer 3 hat die Form einer Halbkugel 25, die über den Kugelabschnitt 22 des Gelenkkopfes 5 vorstehen. Der Gelenkkopf 5 weist in der Mitnehmernabe 9 eine gleichmäßig über den Durchmesser verteilte Verzahnung 24, in die eine an der Welle 8 angearbeitete gleiche Gegen­ verzahnung 48 eintaucht.

Bei einer alternativen Ausführung des Gelenkes nach Fig. 3 sind die Gelenkpfanne 4 und der Gelenkkopf 5 im Querschnitt dreieckig ausgebildet. Hierbei sind nur drei, den Kugelrillen 7 gleichzusetzende Gleitradien 26 an den Ecken 46 angeordnet, zwischen denen sich mit tangentialem Übergang die Kugelab­ schnitte 22 erstrecken. Konzentrisch ist wiederum die Welle 8 mit der Verzahnung 24 angeordnet. Bei einer weiteren Alterna­ tivausführung des Gelenkes 1 nach Fig. 4 entspricht zwar die Gelenkpfanne 4 derjenigen nach Fig. 3, jedoch sind bei dem Gelenkkopf 5 die Radien der Mitnehmer 3 verlängert, um einen Abstand zwischen dem Gelenkkopf 5 und der Gelenkpfanne 4 im Bereich zwischen den Mitnehmern 3 zu erhalten. Die durch den Abstand gebildete Ausnehmungen 27 dienen der Realisierung ei­ ner Depotschmierung in einem Gelenkraum 47.

In den Fig. 5 bis 7 ist eine weitere Ausführung des Gelenkes 1 dargestellt, bei der als Mitnehmer 3 auf dem Kugelabschnitt 22 des Gelenkkopfes 5 sechs Kopfellipsen 28 angeordnet sind. Die Kopfellipsen 28 sind in der Abwicklung ellipsenförmig ausgebildet, deren kleine Verundungsradien auf der langen El­ lipsenachse 29 abgeschnitten sind. Über die gesamte Länge be­ sitzen die Kopfellipsen 28 die gleiche Höhe, wobei ihre Dicke dem Radius des Kugelabschnittes 22 folgt. Gleichgeformte Pfannenellipsen 30 sind in der Gelenkpfanne 4 angeordnet. Da­ bei sind die Höhen der Pfannenellipsen 30 und der Kopfellip­ sen 28 derart ausgelegt, daß noch ein geringes Spiel zur ge­ genüberliegenden Oberfläche vorhanden ist. Die Krümmung des Kugelabschnittes 22 ist so ausgelegt, daß in jeder Knickstel­ lung des Gelenkes 1 der Abstand zwischen den Pfannenellipsen 30 der lichten Weite zwischen den Kopfellipsen 28 entspricht. Somit ist in jeder Knickstellung des Gelenkes 1 eine fast spielfreie Übertragung der Drehbewegung gegeben.

Bevor die Gelenkpfanne 4 weiterverarbeitet wird, d. h. bevor der Gelenkkopf 5 in die Gelenkpfanne 4 eingegossen wird, wer­ den mindestens die dem Kugelabschnitt 22 des Gelenkkopfes 5 zugeordneten Flächen der Gelenkpfanne 4 mit einem Gleitlack beschichtet, dessen Aushärtung entsprechend den Vorschriften des Gleitlackherstellers erfolgt.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung des Gelenkes 1 nach Fig. 1 mittels einer Ausgießvorrichtung 35. In eine Planseite 31 der Gelenkpfanne 4 ist eine Plannut 50 eingearbeitet, in die ein Planring 32 eines Führungsdeckels 33 paßgenau eingesetzt ist. In den Führungsdeckel 33 ist ein Führungssitz 34 eingearbeitet, der den gleichen Durchmesser wie das Pfannenloch 6 aufweist. Weiterhin umfaßt die Ausgieß­ vorrichtung 35 einen Gießflansch 36 und ein Führungsrohr 37 mit zugehörigen daran angebauten Einzelteilen.

Zur Vorbereitung des Ausgießvorganges wird zuerst der Plan­ ring 32 des Führungsdeckel 33 In der Plannut 50 der Gelenk­ pfanne 4 plaziert. Danach wird das Führungsrohr 37 mit einer zurückgezogenen Lanze 38 in die Gelenkpfanne 4 eingeschoben. Anschließend oder auch gleichzeitig mit dem Führungsrohr 37 wird der Gießflansch 36 mit seinem Sitzzylinder 39 in den Führungssitz 34 des Führungsdeckels 33 eingeschoben. Der Gießflansch 36 mit dem Führungsrohr 37 ist somit zentriert. Beim Einschieben des Gießflansches 36 in die Gelenkpfanne 4 kommen an dem Gießflansch 36 befindliche Einsätze 40 lose zu liegen. Oberhalb des Führungsrohres 37 sind die Einsätze 40 mit einem Verbindungsballon 51 verbunden, mit dem die Ab­ flachung 14 geformt wird. Die Einsätze 40 selbst stellen im aufgeblasenem Zustand einen länglichen Ballon 49 dar, an dem feste, die Auslaufkonturen der Kugelrillen 7 formende Umlauf­ kanten 52 angeformt sind.

Das Führungsrohr 37 und der Gießflansch 36 sind zwar aufein­ ander verschiebbar, jedoch verdrehfest zueinander, damit die Einsätze 40 stets zueinander ausgerichtet sind. Das gleiche gilt auch für die Lanze 38 im Führungsrohr 37. Die Lanze 38 wird in die Gelenkpfanne 4 eingeschoben, wobei sich die an der Lanze 38 befestigten Einsätze 40 entfalten und sich lose an der Pfannenwand 41 anlegen, und zwar in den dort angeord­ neten Kugelrillen 7. Die Einsätze 40 haben im Querschnitt ei­ ne Kreisform. Nach dem Einschieben der Lanze 38 sind Zuführ­ kanäle 42 zum Befüllen der Einsätze 40 miteinander verbunden, deren Befüllung vor dem Ausgießen erfolgt. Über ein Druckre­ gelventil 43 wird beim Ausgießen der Befüllungsgrad der Ein­ sätze 40 geregelt, wodurch ein vollständiger sowie genauer Ausgießvorgang erreicht wird. Falls der Druck zu hoch ist, werden die Einsätze 40 zu groß, und sie passen nicht komplett in die Kugelrillen 7 der Gelenkpfanne 4. Ist der Druck zu niedrig, so passen die Einsätze 40 nicht -komplett in die Ku­ gelrillen 7 und werden von Ausgießmaterial unterwandert.

Vor dem Ausgießen der Gelenkpfanne 4 wird der Führungsdeckel 33 mit dem Gießflansch 36 fest zusammengepreßt. In dem Gieß­ flansch 36 befindet sich neben einer Einspritzdüse 44 ein vorgesteuertes Luftventil 45. Beim Ausgießen entweicht die in der Gelenkpfanne 4 vorhandene Luft über dieses Luftventil 45. Sonach ist der Druckaufbau bis zum kompletten Aushärten des Ausgießmateriales regelbar. Über eine nicht dargestellte Re­ geleinrichtung wird sichergestellt, daß erst nach dem voll­ ständig richtigen Sitz der Ausgießvorrichtung 35 an der Ge­ lenkpfanne 4 sowie dem Vorliegen eines Druckes in den Einsät­ zen 40 das Ausgießen beginnt. Diese Regeleinrichtung ist auch für den Abgleich der Stellwerte von Druckregelventil 43 und Luftventil 45 zueinander verantwortlich. Vor dem Zuführkanal 42 ist in der Zuleitung 53 einerseits ein Rückschlagventil 54 und andererseits ein Luftablaßventil 55 eingebaut.

Nach dem Ausgießen werden zuerst die Einsätze 40 drucklos ge­ macht. Sodann wird die Lanze 38 zurückgezogen und die daran befindlichen Einsätze werden in das Führungsrohr 37 hineinge­ zogen. Danach wird die komplette Ausgießvorrichtung 35 von der Gelenkpfanne 4 entfernt. In der Gelenkpfanne 4 ist jetzt der ausgegossene Gelenkkopf 5 vorhanden, der schon die Ver­ zahnung 24 in der Mitnehmernabe 9 aufweist. Zur Herstellung des kompletten Gelenkes 1 ist es nur noch erforderlich, die Welle 8 bis zu ihrem Anschlag 10 in den Gelenkkopf 5 einzu­ setzen.

Bezugszeichenliste

1

Gelenk

2

Drehachse

3

Mitnehmer

4

Gelenkpfanne

5

Gelenkkopf

6

Pfannenloch

7

Kugelrille

8

Welle

9

Mitnehmernabe

10

Anschlag

11

Abstufung

12

Zapfwelle

13

Dichtungsnut

14

Abflachung

15

Dichtwulst

16

Dichtung

17

Manschette

18

großer Durchmesser

19

kleiner Durchmesser

20

Falten

21

Klemmring

22

Kugelabschnitt

23

Übergangsradius

24

Verzahnung

25

Halbkugel

26

Gleitradius

27

Ausnehmung

28

Kopfellipsen

29

lange Ellipsenachse

30

Pfannenellipse

31

Planseite

32

Planring

33

Führungsdeckel

34

Führungssitz

35

Ausgießvorrichtung

36

Gießflansch

37

Führungsrohr

38

Lanze

39

Sitzzylinder

40

Einsatz

41

Pfannenwand

42

Zuführkanal

43

Druckregelventil

44

Einspritzdüse

45

Luftventil

46

Ecken

47

Gelenkraum

48

Gegenverzahnung

49

Ballon

50

Plannut

51

Verbindungsballon

52

Umlaufkanten

53

Zuleitung

54

Rückschlagventil

55

Luftablaßventil

Claims (23)

1. Gelenk, insbesondere Außengelenk für die Antriebswelle eines Kraftfahrzeuges, mit einer einen Gelenkkopf (5) aufnehmenden, einseitig offenen Gelenkpfanne (4), wobei zwischen dem mit einer Welle (8) verbundenen Gelenkkopf (5) und der mit einer Welle (12) verbundenen Gelenk­ pfanne (4) eine Drehbewegung übertragende Mitnehmer (3) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge­ lenkkopf (5) aus einem in der Gelenkpfanne (4) einlie­ genden, die Mitnehmer (3) aufweisenden Kugelabschnitt (22) besteht, der zentrisch eine Mitnehmernabe (9) für die Welle (8) aufweist.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die dem Kugelabschnitt (22) des Gelenkkopfes (5) zugeordneten Flächen der Gelenkpfanne (4) mit einem Gleitlack beschichtet sind.

3. Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpfanne (4) längs und/oder quer geteilt ist.

4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mitnehmer (3) aus über dem Kugel­ abschnitt (22) des Gelenkkopfes (5) vorstehenden Halb­ kugeln (25) bestehen, die in in der Gelenkpfanne (4) achsparallel dem Kugelabschnitt (22) folgenden Kugel­ rillen (7) einliegen.

5. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpfanne (4) sechs Kugelrillen (7) aufweist, in die sechs am Kugelabschnitt (22) angeordnete Halbkugeln (25) eingreifen.

6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gelenkpfanne (4) im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet und an ihren Ecken (46) mit Gleitradien (26) versehen ist, wobei bei Schnitten in der achsparallelen Ausrichtung die Form des Kugelab­ schnittes (22) vorliegt, und der Gelenkkopf (5) die Ge­ lenkpfanne (4) im zur Achse senkrechten Querschnitt ausfüllt.

7. Gelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (5) zwischen den an den Ecken (46) angeord­ neten Gleitradien (26) jeweils eine Ausnehmung (27) be­ sitzt.

8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die auf dem Kugelabschnitt (22) des Gelenkkopfes (5) angeordneten Mitnehmer (3) in der achsparallelen Ausrichtung jeweils die Form einer Kop­ fellipse (28) aufweisen, die an die Oberfläche des Ku­ gelabschnittes (22) angepaßt und mit einer gleichmäßi­ gen Höhe versehen sind, und in der Gelenkpfanne (4) hervorstehende, gleichmäßig hohe Pfannenellipsen (30) angebracht sind, wobei zwischen zwei Kopfellipsen (28) je eine Pfannenellipse (30) zu liegen kommt.

9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mitnehmernabe (9) des Gelenkkop­ fes (5) eine Verzahnung (24) aufweist, in die eine ent­ sprechende Gegenverzahnung (48) der Welle (8) ein­ greift

10. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gelenkkopf (5) ein Druckgußteil ist.

11. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gelenkkopf (5) aus Kunststoff be­ steht.

12. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kugelabschnitt (22) des Gelenk­ kopfes (5) aus Kunststoff besteht, und die Mitnehmer (3) aus Metall hergestellt und in dem Kugelabschnitt (22) eingebettet sind.

13. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Dichtung (16) die einseitig of­ fenen Gelenkpfanne (4) verschließt, durch die die Welle (8) des Gelenkkopfes (5) abgedichtet hindurchragt.

14. Gelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (16) zwischen Gelenkpfanne (4) und Gelenk­ kopf (5) eine elastische Manschette (17) ist.

15. Gelenk nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem durch die Dichtung (16) verschlosse­ nen Gelenkraum (47) zwischen dem Gelenkkopf (5) und der Gelenkpfanne (4) ein Schmiermittel eingesetzt ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Gelenkes nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge­ lenkkopf (5) mittels einer den Gelenkkopf (5) formenden Ausgießvorrichtung (35) in der vorgefertigten Gelenk­ pfanne (4) hergestellt wird.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgießvor­ richtung (35) einen die Gelenkpfanne (4) verschließen­ den Führungsdeckel (33) und einen in dem Führungsdeckel (33) einsetzbaren Gießflansch (36) aufweist, durch den sich ein Führungsrohr (37) erstreckt, wobei das Füh­ rungsrohr (37) und der Gießflansch (36) gleitbeweglich drehfest miteinander verbunden sind, und das Führungs­ rohr (37) und der Gießflansch (36) Kugelrillen (7) for­ mende Einsätze (40) besitzen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Führungsrohres (37) minde­ stens im Bereich der Gelenkpfanne (A) eine der Gegen­ verzahnung (48) der Welle (8) entsprechende Formgebung vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einsätze (40) im Führungsrohr (37) an einer im Führungsrohr (37) drehfest verschiebbaren Lan­ ze (38) befestigt sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (40) am Führungsrohr (37) und am Gießflansch (36) mit Zuführkanälen (42) für ein Druckmedium versehen sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß den Einsätzen (40) ein Druckregel­ ventil (43) zugeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (40) jeweils aus einem hohlen, zusammenpreßbaren Ballon (49) bestehen, an den feste, die Auslaufkonturen der Kugelrillen (7) formende Umlaufkanten (52) angeformt sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gießflansch (36) ein vorge­ steuertes Luftventil (45) eingesetzt ist.