DE2322879C3 - Schmiervorrichtung für ein Universalgelenk - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für ein Universalgelenk, das die Drehbewegung einer Antriebswelle auf eine unter einem Winkel zur letzteren verlaufende Antriebswelle überträgt. Es ist dabei insbesondere an die Anwendung bei Kardangelenken von Kraftwagen und Traktoren gedacht. Es sind Universa!- gelenke bekannt, die eine angetriebene und eine treibende Kreuzgelenkgabel enthalten, von denen eine jede die diametral angeordneten Kreuzstückzapfen um einen bestimmten Winkel drehbar in bezug auf die letzteren umfaßt. Dazu sind auf den Gabeln Lager, z. B. Nadellager, die die Kreuzstückzapfen umfassen, befestigt.

In den Kreuzstücken sind zur Schmierung der Lager durchgehende Axialkanäle vorhanden, die mit einer senkrecht zu den letzteren verlaufenden Zentralbohrung des Kreuzstückes in Verbindung stehen.

Zum Entlüften der Lager und der Schmierkanäle in den Kreuzstückzapfen sowie zum Beseitigen des überflüssigen Schmierstoffes aus den Lagern und Schmierkanälen sind bei den bekannten Kardangelenken Überströmventile benutzt, die in der Zentralbohrung des Kreuzstücks angeordnet werden. Eine solche Ausbildung ist aus der belgischen Patentschrift 6 77 899 bekannt.

Die Absperrelemente der bekannten Ventile sind als Kugeln oder Stäbe mit verschieden gestalteten Köpfen, die durch eine Feder an den Sitz gepreßt werden, ausgeführt. Nach dem Entlüften der Lager und der Schmierkanäle des Gelenkes und dem Beseitigen des überflüssigen Schmierstoffes aus den letzteren sowie nach dem Angleichen des Druckes im Inneren des Kreuzstückes an den Außendruck fällt das Absperrelement des Ventils in den Sitz.

Eine vollständige Dichtheit wird dabei jedoch infolge unvermeidbarer Fehler bei Fertigung und beim Zusammenbau der Teile nicht erreicht, was die Lebensdauer des Gelenkes verkürzt. Die bekannten Ventile bestehen aus einigen Teilen, die zur Sicherung der Gelenkdichtheit eine hohe Fertigungsgenauigkeit erfordern.

Zur Befestigung der Ventile ist außerdem die Ausführung eines Gewindes in der Kreuzstückbohrung und auf dem Ventilgehäuse erforderlich. Alles zusammen vergrößert den Arbeitsaufwand für die Herstellung eines ganzen Kardangelenkes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der erwähnten Mängel ein Universalgelenk mit solchem Überströmventil zu entwickeln, das eine vollständige Dichtheit des Gelenkes gewährleistet und somit auch seine Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer sowie zur Verminderung des Arbeitsaufwandes für Fertigung und Zusammenbau eine einfache Bauart aufweist.

Außerdem soll eine visuelle Prüfung ohne Auseinandernehmens des Gelenkes auf Vorhandensein von Schmierstoff in den Zapfenkanälen und Lagern möglich sein. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einem Universalgelenk mit Kreuzstück, in dessen Zapfen zur Schmierung bestimmte durchgehende Axialkanäle vorhanden si.id, die in Verbindung mit einer im Kreuzstück vorgesehenen Zentralbohrung stehen, in der ein Überströmventil angeordnet ist, das die Form eines zylindrischen Stabes aufweist, der in dieser Bohrung gleichachsig angeordnet wird und die Auslauföffnungen der Axialkanäle in den Zapfen absperrt.

Gemäß der Erfindung ist dieser Stab aus einem elastischen ölbeständigen Werkstoff gefertigt und in der Zentralbohrung mit einem Übermaß angeordnet, das die Unbeweglichkeit des Stabes in Axialrichtung gewährleiste;.

An sich ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift 18 Oö 218 bekannt, für die Schmiervorrichtung das Absperrventil aus elastischem, ölbeständigem Werkstoff zu fertigen, jedoch in einer weit aufwendigeren Ausbildung.

Bei einer weiteren, aus der britischen Patentschrift 12 34 318 bekannten Ausbildung ist zwar auch noch die Anordnung eines radial elastischen Deckels bekannt, der mit einer zentralen Nase ins Innere der Zentralbohrung des Kreuzstücks ragt. Eine Abdichtungsfunktion für die Axialkanäle kommt dieser Nase jedoch nicht zu; sie soll nur durch Verdrängung des Schmiermittels aus dem Zentrum dessen gleichmäßige Verteilung auf Grund der Zentrifugalkräfte auch bei kleinen Drehzahlen sicherstellen. Mithin hat diese bekannte Ausbildung mit der vorliegenden Erfindung schon aufgabenmäßig nichts zu tun.

Die vorliegend vorgeschlagene Lösung ermöglicht es, die Dichtheit der Zapfenschmierkanäle bei gleichzei liger höchstmöglicher Vereinfachung der Bauart des Überströmventils zu gewährleisten. Der Stab kann aus einem beliebigen geeigneten elastischen Werkstoff, aus ölbeständigem Gummi, Urethan oder aus Kunststoff gefertigt werden. Es ist zweckmäßig, daß der Stab einen durchgehenden Axialkanal aufweist, der die Elastizität des Stabes in Querrichtung vergrößert.

Die Ausführung des Überströmventils in Gestalt einer Büchse ermöglicht es, das Ventil erforderlichenfalls aus Werkstoffen mit geringerer Elastizität als die vom Gummi, z. B. aus Nylon zu fertigen.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Universalgelenkes mit einem Überströmventil in Form eines Stabes oder Büchse aus elastischem Werkstoff ermöglicht es, eine zum Vergleich mit bekannten Ventilen vollständigere Entlüftung und Entfernen des überflüssigen Schmierstoffes aus den Kanälen der Kreuzstückzapfen und aus den Lagern und folglich eine bessere Dichtheit des Gelenks sowie die Verminderung des Arbeitsaufwandes beim Hersteilen und Zusammenbau des Gelenkes zu erreichen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 Seitenansicht eines Kraftwagen-Universalgelenkes mit teilweisem Schnitt, F i g. 2 Schnitt 11-11 der F i g. 1.

F i g. 3 Schnitt IH-III der F i g. 2 (erste Ausführungsart — mit Vollstab).

Fig.4 Schnitt HI-III der Fig.2 (zweite A»sführungsart — mit Büchse).

Das Universal-(Kardangelenk eines Kraftwagens enthält zwei Gabeln 1 und 2(F i g. 1,2), ein Kreuzstück

3 mit Zapfen 4 (F i g. 3 und 4) und ein Nadellager 5.

Eine jede Gabel 1 und 2 umfaßt durch gleichachsige Öffnungen ihrer /iugen die diametral liegenden Zapfen

4 des Kreuzstückes 3 und ist um einen durch die Konstruktion vorgesehenen Winkel drehbar auf den Zapfen 4 angeordnet.

Dazu ist in jeder Öffnung der Augen der Gabeln 1 und 2 durch einen Sperring 6 das Gehäuse 7 des Nadellagers 5 befestigt, in dessen innerem Nadeln 8 sitzen, die auf der Außenoberfläche des entsprechenden Zapfens 4 des Kreuzstücks 3 und auf der Innenfläche des Gehäuses 7 wälzen.

An der Innenseite ist das Gehäuse 7 des Lagers 5 durch eine Scheibe 7', die die Nadeln 8 gegen das Herausfallen schützt, gesperrt und danach durch einen bewehrten Stopfbüchsen-Dichtungsring 9, der den inneren Hohlraum des Gehäuses 7 gegen Eindringen von Schmutz und Schmierstoffausfluß abdichtet.

In jedem Zapfen 4 des Kreuzstückes 3 ist ein zur Schmierung bestimmter durchgehender Axialkanal IO vorhanden, welcher mit einer senkrecht zum letzteren liegenden durchlaufenden Zentralbohrung 11 im Kreuzstück 3 in Verbindung steht.

In dieser Bohrung 11 ist ein Überströmventil 12 angeordnet, das die Auslauföffnungen der Axialkanäle 10 in den Zapfen 4 absperrt.

Das Ventil 12 stellt einen zylindrischen Stab aus ölbeständigem Gummi, Urethan oder Kunststoff dar, der in die glatte Bohrung 11 im Kreuzstück 3 mit Übermaß eingepreßt wird, so daß ein Wandern in axialer Richtung verhindert ist.

In Fig.4 ist die zweite Ausführungsart des Ventils 12 als elastische Büchse dargestellt, die aus einem weniger elastischem Werkstoff als Gummi, z. B. aus Nylon oder aus einem anderen Kunststoff gefertigt werden kann.

Der Betrieb des Überströmventils 12 verläuft in folgender Weise.

Beim Zusammenbau des Universalgelenkes werden die Zapfen 4 des Kreuzstückes 3 (mit den auf ihnen vorbefestigten Stopfbüchsenringen 9) nacheinander in die entsprechenden Öffnungen der Gabeln eingeführt, und danach wird auf jeden Zapfen 4 ein Lager aufgesetzt, dessen innerer Hohlraum des Gehäuses 7 vollständig oder zum Teil mit Schmierstoff gefüllt ist.

Dabei werden Luft und überflüssiger Schmierstoff aus dem Hohlraum des Gehäuses 7 des Lagers 5 (nach der Berührung des Gehäuses 7 mit den Ringen 9) in den Axialkanal 10 des Zapfens 4 am Kreuzstück 3 gedrückt.

Mit dem Ansteigen des Druckwertes in diesem Kanal 10 wird die Oberfläche des in die Zentralbohrung 11 des Kreuzstücks 3 eingepreßten Ventils 12 in Gestalt eines Stabes (oder Büchse) verformt und wird an diesem Abschnitt (neben dem Auslauf des Kanals 10 in die Zeruralbohrung 11 des Kreuzstücks 3) von der Wand der Bohrung 11 abgedrängt. Durch den sich bildenden Zwischenraum erfolgt die Entlüftung und der überflüssige Schmierstoff wird nach außen entfernt.

Nachdem der Druckwert im inneren Hohlraum des Gehäuses 7 des Lagers 5 und im Kanal 10 des Zapfens 4 auf den Wert des Außenluftdrucks sinkt, nimmt der Stab (oder die Büchse) des Ventils 12 infolge der Elastizität seines Werkstoffes die ursprüngliche Form an und preßt sich dicht an die Wand der Zentralbohrung II, wodurch eine sichere Abdichtung der Axialkanäle in den Zapfen 4 des Kreuzstückes 3 gewährleistet wird.

Das axiale Festhalten des elastischen Stabes (oder der Büchse) in der Zentralbohrung 11 des Kreuzstückes 3 erfolgt durch Einpressen dessen Werkstoffes in die Öffnungen der Schmierkanäle 10 am Auslauf der letzteren in die Zentralbohrung 11.

Beim Zusammenbau des Universalgelenkes bewirken Luft- und Schmierstoffdruck an der Seite des einen der Schmierkanäle 10 in den Zapfen 4 ein zusätzliches Einpressen des Stabwerkstoffes des Ventils 12 in die Öffnungen der anderen drei Schmierkanäle 10, wodurch das axiale Festhalten des Stabes 12 noch sicherer wird.

Das Absperren der Ausläufe der Schmierkanäle 10 durch das Ventil 12 gewährleistet außerdem die Isolierung dieser Kanäle 10 in den verschiedenen Zapfen 4 voneinander, wodurch die zur Schmierung des Gelenkes erforderliche Sehmiersioffmenge vermindert sowie das Vorhandensein der Schmierung in einem jeden Lager 5 nach dem Zusammenbau des Universalgelenkes einer Sichtprüfung unterzogen werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schmiervorrichtung für ein Universalgelenk mit Kreuzstück, in dessen Zapfen zur Schmierung bestimmte durchgehende Axialkanäle vorhanden sind, die in Verbindung mit einer im Kreuzstück vorgesehenen Zentralbohrung stehen, in der ein Oberströmventil angeordnet ist, das die Form eines zylindrischen Stabes aufweist, der in dieser Bohrung gleichachsig angeordnet wird und die Auslauföffnungen der Axialkanäle in den Zapfen absperrt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stab des Ventils (12) aus einem elastischen ölbeständigen Werkstoff gefertigt und in der Zentralbohrung (11) des Kreuzstückes (3) mit einem Übermaß angeordnet ist, das die Unbeweglichkeit des Stabes in Axialrichtung gewährleistet.

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab des Ventils (12) einen durchgehenden Axialkanal aufweist, der dessen Elastizität in Querrichtung vergrößert.