DE2145114A1

DE2145114A1 - Selbstnachstellendes, wartungsfreies kugelgelenk

Info

Publication number: DE2145114A1
Application number: DE19712145114
Authority: DE
Inventors: Wilfried Roos
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE2145114B2; DE2145114C3

Description

Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk.
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk, d. h. auf ein Kugelgelenk, bei dem der in der Lagerung der Kugel auftretende Verschleiß selbsttätig ausgeglichen wird.
Bekannt sind Kugelgelenke, bei denen die Kugel in Halbschalen gelagert ist, die durch eine Feder gegen die Kugel gespannt werden. In solchen Kugelgelenken ergibt sich durch die Federspannung eine hohe Anfangsreibung, die die Beweglichkeit des Gelenkes beeinträchtigt, einen hohen Verschleiß im Gelenk hervorruft, und in denen durch unzureichende Nachspannung bei Verschleiß alsbald ein Klappern des Gelenkes auftritt. Durch nur geringes Anfangsspiel zwischen der Kugel und ihren Lagerschalen schlagen diese Gelenke in kurzer Zeit aus und erzeugen Poltergeräusche, verlieren die Führung und werden schnell unbrauchbar.
Durch die Erfindung wird ein Kugelgelenk geschaffen, das eine wesentlich längere Lebensdauer hat und über einen längeren Zeitraum wartungsfrei ist. Es hat selbst bei höherer Belastung eine geringere Reibung als Kugelgelenke bekannter Bauart und ist im Gebrauch geringerem Verschleiß unterworfen.
Diese Vorteile werden dadurch gewonnen, daß der Kugelkopf eines Gelenkes nach der Erfindung unmittelbar unter der Wirkung einer Druckflüssigkeit gelagert ist, die einen Raum ausfüllt, der über ein Rückschlagventil mit einem Vorratsraum in Verbindung steht, in dem die Druckflüssigkeit unter der Wirkung eines Gaspolsters höheren Druckes steht.
Durch die Offenlegungsschrift 1 5 25 3 12 vom 13. November 1969 ist ein Kugelgelenk bekanntgeworden, bei dem die Wandungen der Innen- und Außenkugel durch ein von einer Druckflüssigkeit gebildetes Druckpolster zur gegenseitigen Anlage gebracht werden. Zwischen dem Raum, in dem sich die Druckflüssigkeit befindet und der Lagerschale dieses Kugelgelenkes ist ein elastischer Tragkörper eingelegt. Bei einem Verschleiß wird bei einem solchen Gelenk der Anfangsdruck der Flüssigkeit allmählich nachlassen und das Gelenk wird in kurzer Zeit unbrauchbar. Ein Ersatz von Druckflussigkeit bei einer Vergrößerung des Lagerspieles findet nicht statt. Demgegenüber wird bei einem KugelgeenIL nach der Erfindung bei einem zwischen Kugelkopf und Lagerschale auStretenfiemVerschweiß aus dem Vere rtut Uruckflüssigkeit entsprechend dem aufgetretenen Verschleiß in den die Kugel umgebenden Raum nachgeliefert, so daß die Kugel immer unter den gleichen Druckverhältnissen arbeitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung im einzelnen dargestellt und beschrieben.-In der Zeichnung ist: Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Kugelgelenk nach der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 veranschaulichte Kugelgelenk.
Das in Fig. 1 veranschaulichte Kugelgelenk hat ein im allgemeinen zylindrisch geformtes Gehäuse 10 und weist an seiner Außenseite mit Bohrungen il versehene Flansche 12 auf, mit denen es an einem Radträger od. dgl. durch Schrauben befestigt werden kann.
Das Gehäuse 10 hat eine durchgehende Öffnung, die an ihrem einen Ende in einen sich nach außen erweiternden Trichter 13 mündet. Vor der trichterförmigen Mündung ist die Öffnung des Gehäuses 10 zur Aufnahme einer Lagerschale 16 entsprechend der Form des Kugelbolzens 15 ballig ausgebildet. Der ballig ausgebildete Teil endet an einem Absatz 17 des zylindrisch ausgebildeten Teiles der Öffnung, auf dem ein Stützring 18 eine feste Auflage findet. Ein Ventilgehäuse 19 bildet mit einem Distanzring 20 um den oberen Teil der Kugel des Kugelbclzen; 1 einem Raum 21, der durch eine Ausnehmung an: Boden 22 des Ventilgehäuses 19 und der Innenseite des Distanzringes 20 begrenzt ist. Der Raum 21 ist mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt, und ist durch eine Dichtung 33 gegen die Lagerschale 16 abgedichtet.
Der Raum 21 steht über einen Kanal 23 mit Rückschlagventil 24 mit einem Flüssigkeitsvorratsraum 25 in Verbindung, der von einer Ausnehmung 26 im Ventilgehäuse gebildet wird, und der unter Zwischenschaltung einer Membran 27 unter dem Druck eines Gaspolsters 28 oder einer Federkraft steht. Das ckschlagventil 24 besteht aus einer Kugel 24a, die durch eine Schraubenfeder 24b leicht gegen ihren Sitz angedrückt wird.
Die Schraubenfeder 24b stützt sich auf einem in das Ventilgehäuse 19 eingesetzten Stift 24c ab. Das Ventilgehäuse 19 ist an seiner Außenseite durch eine Dichtung 29 gegen ein Entweichen von Druckflüssigkeit gegen das Gehäuse 10 des Kugelgelenkes abgedichtet.
In dem mit Außengewinde und Blindbohrungen 32 versehenen Ventildeckel 30 ist das Ventil 31 angeordnet. Die Kugel 51a des Ventils 31 steht unter der Wirkung der Schraubenfeder 31b, die sich gegen die eingepreßte Scheibe 51c abstützt.
Das über der Membran 27 liegende Gaspolster 2S kann über das Ventil 31 und die Bohrungen 34 und 35 mit dem erforderlichen Überdruck eingefüllt werden.
Die Wirkungsweise des selbstnachstellenden Kugelgelenkes ist folgende: Tritt zwischen Kugelbolzen 15 und der Lagerschale 16 eine Abnutzung auf, so verursacht die dadurch entstehende Volumenvergrößerung des Raumes 21 eine Druckänderung in der den Raum 21 füllenden Flüssigkeit. Diese Druckänderung wird durch ein Nachströmen von Flüssigkeit aus dem unter erhöhtem Druck stehenden Vorratsraum 25 über das Rückschlagventil 24 sofort ausgeglichen.
Dadurch steht der Kugelbolzen während seiner ganzen Lebensdauer unter konstantem Lagerdruck, wodurch sich keine Veränderungen im Lagerspiel ergeben. Klappergeräusche im Kugelgelenk werden dadurch vermieden. Patentansprüche

Claims

Patentansprüche Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk, dessen Kugelkopf unter der Wirkung einer Druckflüssigkeit gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Lagerschale (16) abgestützte Kugelbolzen (15) unmittelbar unter der Wirkung einer einen Raum (21) ausfüllenden Druckflüssigkeit steht, wobei der Raum (21) über ein RUckschlagventil (24) mit einem Vorratsraum (26) verbunden ist, in dem durch ein Gaspolster (28) ein Druck erzeugt wird, der höher ist als der Druck der den Raum (21) füllenden Flüssigkeit.
2. Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Uberdruck im Vorratsraum (25) erzeugendes Gaspolster (28) durch eine Membran (27) auf die Flüssigkeit im Vorratsraum (25) einwirkt.
3. Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (21) durch einen Distanzring (20), den Kugelbolzen (15) und einer Ausbuchtung (22) eines Ventilgehäuses (19) begrenzt ist.
4. Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (21) gegen die Lagerschalen (16) des Kugelbolzens durch einen Stützring (18) und eine Dichtung (33) abgedichtet ist.
5. Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (19) durch einen mit Außengewinde versehenen Ventildeckel (30) in dem Gehäuse (10) des Kugelgelenkes gehalten wird.
6. Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventildeckel (30) ein Einfüllventil (31) vorgesehen ist, durch das das den Überdruck im Vorratsraum (25) erzeugende Gaspolster (28) eingefüllt werden kann.
7. Selbstnachstellendes, wartungsfreies Kugelgelenk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (19) durch eine Dichtung (29) gegen das Gehäuse (10) des Kugelgelenkes abgedichtet ist.

Leerseite