DE2848813C2 - Kreuzgelenk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, dessen Zapfenkreuz die Gahilarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen des Kreuzes, gegebenenfalls Wälz- oder Gi itkörper enthaltende hohlzylindrische Lagerkörper angeordnet sind, die in Bohrungen der Gabelarme aufgenommen sind und axial fixiert sind und wobei die Lagerkörper gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes über eine elastische Dichtung abgedichtet sind.

Es sind Kreuzgelenke bekannt (z. B. DE-PS 26 18 536), bei denen zur Gewährleistung einer wartungsfreien Lebensdauerschmierung ein Schmiermitielvorrat zwischen einer durchgehenden, den Körper des Zapfenkreuzes überdeckenden elastischen Dichtung vorgesehen ist, jedoch findet eine derartige Konstruktion bei größeren Zapfenkreuzen kaum Anwendung mehr, da dann nur noch eine unwirtschaftliche Herstellung möglich ist. Bei Zapfenkreuzen, wie sie z. B. im Walzwerksbau verwendet werden, sind aufgrund der großen Rotationsdurchmesser, die Kosten für einen Überzug aus beispielsweise Kunststoff derartig hoch, so daß sie für eine wirtschaftliche Herstellung nicht mehr vertretbar sind.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein im Durchmesser großes Zapfenkreuz so auszugestalten, daß bei wirtschaftlichem und kostengünstigem Materialeinsatz eine wartungsfreie Lebensdauerschmierung durch Aufnahme eines Schmiermittelvorrates gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Dichtung als separater Boden der Lagerbüchse und das Mittelteil als dünnwandige Membran mit einem Verstärkten Außenrand ausgebildet ist und wobei die Membran beim Einpressen der Lagerbüchse durch den Drück des vorher in der Lagerbüchse befindlichen Schmiermittels sich iri radialer Richtung nach außen wölbt, so daß der Schmiermittelvorrat unter Vorspannung steht

Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß einerseits die elastische Dichtung die hohlzylindrischen Lagerkörper nach außen gegen Eindringen von Schmutz und Staub schützen und andererseits daß der unter Druck stehende Schmiermittelvorrat ständig die Lager mit ausreichender Schmierstoffmenge über die gesamte Lebensdauer der Gelenkwelle versorgt
Zum Aufbau des Schmiermitteldrucket wird die

ίο elastische Dichtang vor der Montage des Zapfenkreuzes in die Gelenkgabel bereits in den Lagerkorper eingesetzt Die Lager sowie der Vorratsbehälter werden mit Schmierstoff gefüllt und nach Befestigung der Berührungsdichtung auf den Zapfen des Zapfenkreuzes

'5 aufgeschoben, so daß beim Aufschieben des Lagerkörpers der überschüssige Schmierstoff in die Vorratsbehälter fließt und einen Druck anschließend in entgegengesetzter Richtung ausübt, der die zu schmierenden Wälzlager während des Betriebes anschließend mit Schmierstoff versorgt Die entgegengerichtete Fliehkraft wird durch eine exakte Bemessung des Schmiermittelvorrates und des dadurch erzeugten Gegendrucks überlagert, so daß ihre Wirkung keinen Einfluß auf die Lebensdauerschmierung hat Dies ist dadurch noch begünstigt, daß Gelenkwellen mit großem Rotationsdurchmesser in aller Regel geringere Drehzahlen auszuführen haben, wie Wellen mit kleinem Rotationsdurchmesser, so daß aus diesem Grunde auch die Fliehkraft nur kleinere Werte erreicht

Die elastische Dichtung kann am Lager oder direkt in der Bohrung des Gabelarmes aufgenommen werden.

Wird eine einteilige Dichtung verwendet, so kann diese einen verstärkten Rand aufweisen, der in einer an der Innenseite der Bohrung des Lagerkörpers angeordneten Nut aufgenommen und fixiert werden. Bei einer derartigen Ausführungsform ist sowohl eine Montage wie auch die Fixierung ohne besonderen Mehraufwand zu bewerkstelligen, denn auf der hohlzylindrischen Innenseite des Lagerkörpers bedarf es lediglich einer

■to über den Umfang verlaufenden Nut, in die die elastische Dichtung mit einem entsprechend ausgebildeten ringförmigen Ansatz eingreift.

Bei einer einteiligen Dichtung mit einem verstärkten Rand, der in seiner Außenseite eine Nut aufweist, besteht die Möglichkeit, daß diese in die radial äußere Seite des Lagerkörpers eingreift. Bei einer derartigen Variante wird der Rand der elastischen Dichtung mit einer ringförmig versehenen Nut ausgebildet, die in einen entsprechenden Ansatz des Lagerkörpers eingreift und somit die Abdichtung wie auch die Fixierung der elastischen Dichtung gewährleistet.

Um während des Betriebes auftretende Fliehkräfte, die auf das Schmiermittel wirken, abfangen zu können, ohne daß dabei eine zusätzliche Kraft auf das Schmiermittel aufgebracht wird, ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß die Dichtung von einer Schutzkappe im Lagerkorper gehalten wird, wobei ein hohlzylindrischer Ansatz der Schutzkappe durch eine Mittelbohrung der Dichtung hindurch zur Abstützung der Zapfen angeordnet ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele naeh der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Kreuzgelenkwelle,deren Enden Kreuzge-

lenke tragen

Fig.2 ein Zapfenkreuz mit Wälzkörpern, Lagerkör·¹ pern, sowie einer schematisch dargestellten Gelenkgabel im Schnitt dargestellt

Fig.3 bis Fig.8 einige Ausführungsbeispiele mit jeweils einer elastischen Dichtung im Schnitt dargestellt.

Die in Fig. 1 gezeigte Gelenkwelle umfaßt zwei koaxiale Gelenkabschnitte 1 und 2, die an ihren äußeren Enden Kreuzgelenke 3 und 4 tragen, deren Gabelarme 8 durch ein Zapfenkreuz 9 verbunden sind. Der GelenkwellenabEchnitt 1 ist an seinem inneren Ende als Vollwelle 5 und der Gelenkwellenabschnitt 2 als Hohlwelle 6 ausgebildet. Ober eine Keilwellenverzahnung sind Vollwelle 5 und Hohlwelle 6 miteinander undrehbar, jedoch axial verschiebbar verbunden.

Die in Fig.2 gezeigte Darstellung bezieht sich im wesentlichen auf ein Zapfenkreuz 9, welches in den Bohrungen 7 der jeweiiigen Gabelarme 8 aufgenommen ist und gegen radiales Verschieben durch einen Sicherungsring 10 fixiert, wobei die radiale Fixierung des Zapfenkreuzes 9 durch die Abstützung der Lager körper 11 am Körper des Zapfenkreuzes 9 selbst und durch den vorgenannten Sicherungsring 10 erfolgt. Die Fixierung erfolgt durch den Lagerkörper 11, die Wälzkörper 12, die auf dem Zapfen 13 des Zapfenkreuzes 9 abrollen und eine radiale Be-.vegung des Zapfenkreuzes 9 nicht zulassen. In einer Nut 14 auf der zylindrischen Innenfläche des Lagerkörpers 11 ist die Dichtung 15 fixiert und zwischen der Stirnfläche des Zapfens 13 und der elastischen Dichtung 15 ist der Schmiermittelvorrat 16 angeordnet.

In den F i g. 3 und 4 ist ein Zapfenkreuz 9 dargestellt, welches über die Wälzkörper 12 und dem Lagerkörper 11 in der Bohrung 7 des Gabelarmes 8 aufgenommen ist. Der Lagerkörper 11 ist gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes 9 durch eine Berührungsdichtung Yl abgedichtet, um das Eindringen von Schmutz und Staub von außen zu verhindern. Die elastische Dichtung 15 ist oberhalb der Stirnfläche des Zapfens 13 angeordnet und in der Nut 14 des Lagerkörpers 11 fixiert. In der F i g. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel eine aufgeblähte Dichtung 15, bei der zwischen der Stirnfläche des Zapfens 13 und der elastischen Dichtung 15 der Schmiermittelvorrat 16 angeordnet ist und über die Vorspannung der elastischen Dichtung 15 unter Druck steht, so daß Ständig das Schmiermittel das Bestreben hat in Richtung der Wälzkörper 12 zu fließen. F i g. 3 dagegen zeigt die elastische Dichtung 15 in entleertem oder noch nicht gefülltem Zustand. Der Schmiermittelvorrat 16 zwischen der elastischen Dichtung 15 und der Stirnfläche des Zapfens 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel bereits aufgebraucht

In den F i g. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform einer elastischen Dichtung 15 dargestellt. Die elastische Dichtung 15 ist durch einen Ansatz 18 des Lagerkörpers U fixiere, in dem dieser Ansatz 18 in den verstärkten Rand 19 der elastischen Dichtung eingreift. Auch diese Ausführungsform des Lagerkörpers 11 ist über eine Berührungsdichtung 17 gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes 9 abgedichtet Der Sicherungsring 10 ist auf der der Drehachse des Gelenkes zugewandten Seite angeordnet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel stellt die Fig.5 eine Ausführung dar, in der der z.B. Schmiermittelvorrat 16 aufgebiuucht ist, wogegen in der Fig.6 der Schmiermittelvorrai 16 zwischen der elastischen Dichtung und der Stirnfläche des Zapfens 13 unter Vorspannung durch die elastische Dichtung das Schmiermittel in Richtung der Wälzlager 12 bewegt

Li den F i g. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der wiederum die Zapfen 13 des Zapfenkreuzes 9 über Wälzkörper 12 und den Lagerkörpern 11 in der Bohrung 7 des Gabelarmes 8 aufgenommen ist Zwischen dem Lagerkörper 11 und dem Sicherungsring 10 ist eine Schutzkappe 20 vorgesehen, die die ringförmige elastische Dichtung 15 nach außen hin schützt und darüber hinaus für die Dichtung 15 als Gegenlager dient. Der Schmiermittelvorrat 16 ist in der F i g. 8 unter Vorspannung durch die Dichtung 15 gehalten, so daß ein Druck auf das Schmiermittel in Richtung der Wälzkörper 12 ständig ausgeübt wird. Im Prinzip entspricht diese Dichtung der in F i g. 3 bis 6 bereits dargestellten.

Hierzu 5 Blatt Z-cichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kreuzgelenk, dessen Zapfenkreuz die Gabelarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen des Kreuzes, gegebenenfalls Wälz- oder Gleitkörper enthaltende hohlzylindrische Lagerkörper angeordnet sind, die in Bohrungen der Gabelarme aufgenommen sind und axial fixiert sind, und wobei die Lagerkörper gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes über eine elastische Dichtung abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) als separater Boden der Lagerbuchse (11) und das Mittelteil als dünnwandige Membran mit einem verstärkten Außenrand ausgebildet ist und wobei die Membran beim Einpressen der Lagerbüchse (11) durch den Druck des vorher in der Lagerbüchse (11) befindlichen Schmiermittels (16) sich in radialer Richtung nach außen wölbt, so daß der Schmiermittelvorrat (16) unter Verspannung steh'

2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) von einer Schutzkappe (20) im Lagerkörper (11) gehalten wird, wobei ein hohlzylindrischer Ansatz der Schutzkappe (20) durch eine Mittelbohrung der Dichtung (15) hindurch zur Abstützung der Zapfen (13) angeordnet ist