DE2241751A1

DE2241751A1 - Kugelgelenk

Info

Publication number: DE2241751A1
Application number: DE19722241751
Authority: DE
Inventors: Jun Stanley Robert Goodrich; Jerry Myron Roethlisberger
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1973-03-22
Also published as: CA960053A; JPS4836553A; FR2152080A5; GB1336087A; AU4593172A; DE2241751C3; AU464472B2; DE2241751B2

Description

22»August 1972 W-w-2889

General Motors Corporation, Detroit , Mieh₀, V₄St₀A₀

Kugelgelenk

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk mit einem Kugelzapfen, der in einem Gehäuse an zwei einander gegenüberliegenden Lagerteilen abgestützt ist, von denen der eine neben einer Öffnung im Gehäuse, durch die ein Schaft des Kugelzapfens nach aussen tritt, und die andere neben einem, eine Öffnung am anderen Ende des Gehäuses verschließenden Verschluß liegt, und eine ^eder zwischen dem Verschluß und dem benachbarten Lagerteil eine Vorspannung ausübt,,

Ein derartiges Kugelgelenk ist beispielsweise durch die US-PS 3 555 662 bekannte Bei diesem wird die Vorspannung während der Herstellung auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Tritt während des Gebrauchs eine Abnutzung im Kugelgelenk ein, so verringert sich diese Vorspannung und zur Peststellung, ob das Kugelgelenk noch funktionsfähig ist oder ersetzt werden muss, muss ein Ausbau vorgenommen werden,. Dies bedeutet einen erheblichen Zeitaufwand für den Ausbau, die Kachprüfung und gegebenenfalls Wiedereinbau, wenn die Eunktions« fähigkeit noch gegeben ist, in der die Einrichtung, in die das Kugelgelenk eingegliedert ist, betriebsunfähig ist«, Weiter

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kann nicht gewährleistet werden, dass eine solche Nachprüfung rechtzeitig vor einem Unbrauchbarwerden des Kugelgelenks erfolgt, so da_ss ernste Schaden an der mit dem Kugelgelenk ausgerüsteten Einrichtung eintreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Kugelgelenk der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten, dass von aussen der Abnutzungsgrad des Kugelgelenke erkennbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Verschluß einen Durchbruch enthält, durch den ein Ansatz des benachbarten Lagerteils ragt und mit einer Fläche eine von aussen sichtbare Anzeige der Abnutzung des Kugelgelenks bildet, indem er bei eintretender Abnutzung durch die Kraft der Feder in das Gehäuse hinein bewegt wlrde Die ausserhalb des Gehäuses liegende Fläche des Ansatzes gibt einen unmittelbaren Hinweis auf den Abnutzungsgrad des Kugelgelenks und damit der Abnahme der Vorspannung der Feder«, Bei einer die weitere Verwendung verbietenden Abnutzung kann unter voller Ausnutzung der Lebensdauer der Zeltpunkt des notwendigen Auswechselns mühelos erkannt werden, so dass die bisher nötigen zeitraubenden Prüfungen entbehrlich sinde Gleichzeitig sind Schaden an der mit dem Kugelgelenk ausgerüsteten Einrichtung weniger wahrscheinlich, da das Kugelgelenk einer dauernden Überwachung von aussen unterzogen werden kann, so dass Ausfallzeiten lediglich dann eintreten, wenn ein Auswechseln des Kugelgelenks wegen vollständigen Aufbrauchs notwendig wird,,

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vor-

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gesehen, dass die Feder als Ring aus elastomerem Werkstoff ausgebildet ist, der zugleich das Innere des Gehäuses gegen den Durchbrueh im Verschluß abdichtet, und dass, der Ansatz des Lagerteile mit einem Pitting zum Nachfüllen von Schmierfett versehen ist©

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorspannung der Feder so gewählt, dass bei der Einwärtsbewegung des Ansatzes unter Verringerung der Vorspannung der· Feder bei Abnutzung des Kugelgelenks die auf den Lagerteil wir-, kende Kraft der Feder unzureichend wird, wenn die Abnutzung des Kugelgelenks ein das Auswechseln erforderndes Ausmass erreichte

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte In der Zeichnung zeigen

Figo 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Kugelgelenk nach der ^findung im Anfangszu— stand und

Pig. 2 einen entsprechenden Schnitt bei Abnutzung des Kugelgelenks in einem das Auswechseln erfordernden Ausmass.

Das Kugelgelenk 10 weist ein Gehäuse 12 mit einer im unteren ^eil vorgesehenen Öffnung 14, neben der eine teilkugelförmige Sitzfläche 16 gebildet ist„ Ein Kugelzapfen 18 besteht aus einem Kugelkopf 20'und einem Schaft 22, der in dem Gehäuse 12 sitzt und mit seinem Schaft 22 durch die Öffnung 14 nach aussen tritt„ Unterhalb des Kugelkopfes 20 ist der Schaft 22 von einem ringförmigen Lagerring 24 umgeben,

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der gegen die Sitzfläche 16 anliegt, und somit einen den Kopf ergänzenden Teil bildete Das obere offene Ende des Gehäuses 12 iet durch einen Verschluß 26 verschlossen.

Der Verschluß 26 besteht aus einem Deckel 28 mit einem Umfangsflansch 29» einem zweiten Lagerteil 30 und einem Ring 32 aus elastomerem Werkstoff. Das untere Ende 33 des Umfangsflansches 29 des Deckels 28 ist nach innen umgebogen und hält die einzelnen Teile des ^erschlußes zur einfacheren Handhabung zusammen· Der Verschluß passt mit dem Umfangsflansch 29 in eine Bohrung 34 des Gehäuses_β Bei der Montage des Kugelgelenke wird auf den Deckel eine vorgegeben· Kraft ausgeübt, durch die Teile des Verschlusses in Anlage gegeneinander gebracht werden und die Ring 32 zwischen dem Deckel 28 und dem Lagerteil 30 unter Bildung einer vorgegebenen Vorspannung zusammengedrückt wird· Unter Aufrechterhalten dieser Kraft wird dann zur Verbindung des Gehäuses 12 mit dem Verschluß 26 eine Schweßnaht 36 mittels Elektronenstrahlschweis« sung gezogen* Damit ist die vorgegebene Vorspannung des als Feder wirkenden Ringes 32 einwandfrei eingestellt, die auf die jeweiligen Betriebeverhältnisse abgestimmt ist, denen das Kugelgelenk beim Einbau in eine Einrichtung ausgesetzt ist» Während des Betriebes eintretende Abnutzungen im Kugelgelenk werden durch Ausdehnen des Ringes 32 aus elastomerem Werkstoff durch Abwärtsbewegen des Lagerteile 30 ausgeglichen· Hierbei nimmt jedoch die Vorspannung der eder ab·

Der obere Lagerteil 30 hat einen Ansäte 38 ,der sich durch einen zentralen Durchbruoh 40 im Deckel 28 nach

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aussen erstreckt, wenn keine Abnutzung im Kugelgelenk vorliegt· Wie Fig_o1 zeigt, liegt dann eine ebene Stirnfläche 39 des Ansatzes 38 um den Abstand X oberhalb der ebenen Stirnfläche des Deckels 28_o Der Abstand X stellt somit eine unmittelbare, von aussen sichtbare Anzeige des Abnutzungsgrades des Kugelgelenks dar_p die gleichzeitig ein Mass für die Vorspannung der ^eder istο Bei eintretender Abnutzung des Kugelgelenks bewegt sich der Lagerteil 30 nach unten ,so dass der Abstand X entsprechend kleiner wird. Das Ausmass der zulässigen Verringerung der Vorspannung wird durch die Einrichtung bestimmt, in die das Kugelgelenk eingegliedert ist, und findet ihre Anzeige in der zugelassenen Entspannung des Ringes 32 aus elastomerem Werkstoff, die wiederum am Abstand X zu erkennen ist₀ Ist der Abnutzungsgrad erreicht, bei dem ein Aaswechseln des Kugelgelenks notwendig wird, so ist die Auslage so getroffen, dass die ebene Fläche 39 mit der ebenen Aussenflache des Deckels 28 fluchtet, wie dies in Figo 2 dargestellt ist. Hierdurch ist eine nicht übersehbare Anzeige für den notwendigen Austausch geschaffen,, Solange der Ansatz noch Abstand von der Fläche des Deckels hat, zeigt dies die noch bestehende Funktionsfähigkeit des Kugelgelenks an, so dass dieses bis zum völligen Aufbrauch ohne Gefährdung der Sicherheit eingesetzt bleiben kann«,

Die Schweißnaht 36 gewährleistet eine einwandfreie Abdichtung zwischen dem Deckel 28 und dem Gehäuse und der Ring 32 aus elastomerem Werkstoff dichtet den Durchbruch 40 ab. Das untere Ende des Kugelgelenks ist in bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Stülp abgedichtet, der in eine äussere

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Ringnut 42 des Gehäuses 12 greift und das untere Ende des Schaftes 22 umschließt. Das in dieser Weise allseitig abgedichtete Kugelgelenk kann; somit mit Schmierfett gefüllt werden« Das Innere des Ansatzes 38 bildet hierbei eine zusätzliche Schmierfettkammer 44» aus der Schmierfett zwischen den Kopf 20 und den oberen Lagerteil 30 hindurchtreten kann_e Zum Nachfüllen von Schmierfett ist der Ansatz 38 mit einem Nippel 46 versehen«

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Claims

Patentansprüche:

1J Kugelgelenk mit einem Kugelzapfen, der in einem Gehäuse an zwei einander gegenüberliegenden lagert eilen abgestützt ist, von denen der eine neben einer Öffnung im Gehäuse, durch die ein Schaft des Kugelzapfens nach aussen tritt, und die andere neben einem, eine Öffnung am anderen Ende des Gehäuse verschliessenden Verschluss liegt, und eine Feder zwischen dem Verschluß und dem benachbarten lagerteil eine Vorspannung ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluß (26) einen Durchbruch (40) enthält, durch den ein Ansatz (38) des benachbarten lagerteile (30) ragt und mit einer Fläche (39) eine von aussen sichtbare Anzeige der Abnutzung des Kugelgelenks (10) bildet, indem er bei eintretender Abnutzung durch die Kraft der Jeder (32) in das Gehäuse (12) hineinbewegt wirde

2, Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ^eder als Ring (32) aus elastomerem Werkstoff ausgebildet ist, der zugleich das Innere des Gehäuses (12) gegen den Durchbruch (40) im Verschluß (26) abdichtet, und dass der Ansatz (38) des lagerteile (30) mit einem" Mt ting. (46) zum Nachfüllen von Schmierfett versehen ist»

3e Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Feder (32) so gewählt ist, dass bei der Einwärtsbewegung des Ansatzes (38) unter Verringerung der Vorspannung der Feder bei Abnutzung des Kugelgelenks (10) die auf den lagerteil (30) wirkende Kraft der

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Feder unzureichend wird, wenn die Abnutzung des Kugelgelenke ein das Auswechseln erforderndes Amsmase erreicht«

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