DE3013480C2 - Rohrgelenk mit Kugellager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrgelenk mit zwei koaxial ineinandergreifenden und zueinander drehbaren, durch ein Kugellager mit einer einzigen Kugelreihe geführten und durch einen in der Ebene der Kugelreihe radial innerhalb derselben angeordneten Dichtungsring abgedichteten Stutzen, wobei die eine Lagerfläche für die Kugelreihe am Außenumfang des inneren Stutzens angeordnet ist

Bei diesem aus der DE-OS 19 50 324 bekannten Rohrgelenk sind in die einander radial gegenüberliegenden Umfangsflächen der beiden Stutzen Rillen zur Bildung der Lagerflächen für eine Kugelreihe eingearbeitet Rillenkugellager solcher Bauart sind bekanntlich nicht spielfrei. Die im Rahmen dieses Spiels zwischen den beiden Stutzen auftretenden Relativbewegungen, insbesondere in Radialrichtung, verkürzen -die Lebensdauer der Dichtung und verhindern in manchen Fällen die Verwendung spielempfindlicher Hartdichtungen. Es werden daher in der Praxis Bauarten bevorzugt, die zwei Kugelreihen aufweisen, die in größtmöglichem axialen Abstand voneinander angeordnet sind. Dies ist kostspielig und verlangt beträchtliche Bauiänge.

Ein spielfreies Kugellager für ein Rohrgelenk ist aus der DE-OS 27 28 186 bekannt Es umfaßt zwei axial voneinander distanzierte Kugelreihen, wobei die Dichtung axial vom Lager versetzt angeordnet ist Die Spielfreiheit kommt dadurch zustande, daß jede Kugelreihe eine geneigte Lagerfläche am inneren Stutzen und eine axial und eine radial verlaufende Lagerfläche am äußeren Stutzen aufweist, wobei bei einer Kugelreihe die radiale Lagerfläche von einer axial vorgespannten Federscheibe gebildet wird. Dieses Bauprinzip ist jedoch nicht auf einreihige Kugellager anwendbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Lagerspiel bei einem Rohrgelenk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs, insbesondere in Radialrichtung, zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst Hierzu werden die im älteren Patent (Patentanmeldung P 29 09 658) für ein Kugellager vorgeschlagenen Maßnahmen bei dem Rohrgelenk der eingangs beschriebe nen Art unter entsprechender Ausbildung desselben angewandt Es ergibt sich dabei der Vorteil nahezu vollständiger Spielfreiheit in sämtlichen Beanspruchungsrichtungen, obwohl nur eine der insgesamt 5 Lagerflächen nachgiebig vorgespannt ausgebildet ist In Radialrichtung ist es vollkommen spielfrei, während sein Axialspiel dank der einfachen Bauart mit geringem Hersteilungsaufwand beliebig klein gehalten werden kann. Diese Eigenschaften sind besonders vorteilhaft nicht nur deshalb, weil viele Hartdichtungen gegenüber Radialspiel empfindlicher sind als gegenüber Axialspiel, sondern auch wegen des funktionellen Zusammenspiels mit der Anordnung der Dichtung radial innerhalb des Lagers. Diese Anordnung gewährleistet nämlich, daß bei der hauptsächlich auftretenden Beanspruchung des Gelenks durch Verkantung keine radiale Bewegungskomponente in der Dichtung auftritt und die axiale Komponente kleiner als im Lager ist, nämlich untersetzt entsprechend dem Verhältnis der Radien der Dichtung und des Lagers.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter

Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in einer Figur einen Längsschnitt durch ein Rohrgelenk darstellt Der Stutzen 1 ist über Gewindeflansch 2 mit dem Flansch 3 des ersten Rohrs 4 verbindbar. Der Flansch 5 ist über Flanschteil 6, der sich an einem Bund 7 des Stutzens 5 anlegt mit dem Flansch 8 des zweiten Rohrs 9 verbindbar. Der Flanschteil 6 bildet einen über den Stutzen 5 koaxial fassenden Kragen 10, der mit diesem Stutzen das Kugellager mit der Kugelreihe 11 einschließt. Zwischen den Stutzen 1 und 5 ist die Drehung mit Dichtungsringen 12 angeordnet, der über einen Preß- oder Gleitring 13 von einer Feder 14 gegen die Umfangsflächen der Stutzen und/oder gegen die Stirnfläche 15 des Stutzens 5 dichtend gepreßt wird. Die Ausbildung dieser Dichtung ist selbstverständlich variierbar, wie die in der Schnittdarstellung unten gezeigte Darstellung bei 24 zeigt. Wichtig ist, daß die spielempfindlichen Teile der Dichtung im wesentlichen in der Ebene 25 des Kugellagers 11 liegen, und zwar radial innerhalb desselben. Dadurch wird erreicht, daß bei der Dichtung ein geringeres Spiel auftritt als bei dem Kugellager. Darüber hinaus wird erreicht, daß bei einer Verkantung des Kugellagers mit entgegengesetztem Axialspiel an diametral einander gegenüberliegenden Stellen des Kugellagers bei der Dichtung kein zusätzliches Radialspiel auftritt Dies ist wichtig, weil die Dichtung in Axialrichtung dank der Feder 14 nachgeben kann, während ein Radialspiel die Dichtungswirkung

so beeinträchtigen könnte. Dies liegt daran, daß die Dichtung zwischen zylindrischen Flächen wirkt

Das Kugellager ist als dreifaches Dreipunktlager (Fünfpunktlager) ausgebildet Die Kugelreihe U stützt sich auf der Seite des Stutzens 1 an entgegengesetzt geneigten Flächen 16 ab, während die Laufbahnen auf der Seite des Kragens 10 von einer Radialfläche 17 und einer zylindrischen Fläche 18 an einem Bauteil 19 sowie von einer Radialfläche 21 an einem Ring 22 gebildet sind, welch letzterer von einem Sprengring 23 an Ort

eo und Stelle gehalten wird. Der Bauteil 19 ist mit seinem in der Zeichnung rechts erscheinenden Bund passend innerhalb des Kragens 10 gehalten, während sein die zylindrische Lauffläche bildender Teil 20 im Sinne des eingangs genannten Patents nachgiebig ausgebildet ist und Radialspiel gegenüber der Innenfläche des Gehäuseteils 10 aufweist

Eine Dichtung 26 ist zwischen dem Ring 22 und dem Stutzen 1 zum Schutz des Kugellagers vor von außen

einwirkender Verschmutzung vorgesehen. Da an diese Dichtung geringere Anforderungen gestellt werden, kommt es auf ihre Lage in bezug auf die Ebene des Lagers nicht an.
Man erkennt aus den Verbindungslinien, die zu den Schnittpunkten 27 bzw. 28 führea daß die Richtung der Flächen 16 und die Verbindungslinie der Kugelkontaktpunkte mit den Flächen 17 bzw. 21 und 18 sich in der Drehachse der Anordnung schneiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rohrgelenk mit zwei koaxial ineindergreifenden und relativ zueinander drehbaren, durch ein Kugellager mit einer einzigen Kugelreihe geführten und durch einen in der Ebene der Kugelreihe radial innerhalb derselben angeordneten Dichtungsring abgedichteten Stutzen, wobei die eine Lagerfläche für die Kugelreihe am Außenumfang des inneren Stutzens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am Außenumfang des inneren Stutzens (1) vorgesehene Lagerfläche zwei entgegengesetzt geneigte Flächen (16) aufweist und die Gegenlagerfläche durch einen im äußeren Stutzen (5) eingesetzten abgestuften Ringteil (19, 20) mit einer nachgiebigen elastischen zylindrischen Lauffläche (20) und einer sich daran radial einwärts gerichteten radialen AnlageRäche (17) gebildet ist, während eine weitere radiale Anlagefläche (21) an einem im äußeren Stutzen (5) vom abgestuften Ringteil (19,20) getrennten Ring (22) vorgesehen ist