DE3140514A1

DE3140514A1 - "dichtungsmanschette"

Info

Publication number: DE3140514A1
Application number: DE19813140514
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 5200 Siegburg Krude; Karl-Heinz Ing.(grad.) 5248 Wissen Müller; Helmut Ing.(grad.) 5204 Lohmar Riemscheid
Original assignee: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Automotive GmbH
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1981-10-13
Publication date: 1983-04-28
Also published as: FR2514444A1; DE3140514C2; IT1157571B; IT8207056V0; IT8205204A0; US4456269A; GB2107412B; IT8205204A1; GB2107412A; JPS5868557A

Description

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OichtxiTigsTnanschette

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsmanschette aus elastischem Material für rotierende Antriebsgelenke, wobei die Dichtungsmanschette einerseits mit ihrem im Durchmesser größeren Ende am Gelenkaußenteil und andererseits im der ihren im Durchmesser kleineren Ende an der Welle fest und dicht verbunden ist, und das Gelenkaußenteil und die Welle zueinander winkel- oder winkel und axialbeweglich sind.

Es sind Dichtungen für Gelenke bekannt .(z.B. DE-OS 20 55 181), bei denen die Dichtungsmanschette mit einer Schutzkappe versehen ist, an der eine Dichtungsstulpe befestigt ist. Es ist dabei üblich, sogenannte Dichtungsmanschetten aus elastischem Material, vorzugsweise Gummi, zu verwenden. Nachteilig ist je-

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doch, daß zusätzliche Schutzkappen aus Blech hergestellt werden müssen, die die eigentliche Dichtungsmanschette fixieren, wobei zusätzlich noch die Schutzkappe selbst ebenfalls am Gelenk befestigt werden muß.

Des weiteren sind Dichtungsmanschette bekannt (z.B. DE-GM 68 09 359), bei denen die Manschette mittels einer Bandschelle am äußeren Gelenkkörper befestigt wird. Diese Ausführungen haben den Nachteil, daß die sichere Abdichtung von der Sorgfalt des Ausführenden abhängt. Durch übermäßiges Anziehen der Bandschelle kann die Dichtungsmanschette beschädigt werden» Außerdem ist ein sicherer Halt nicht immer gewährleistet.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine sichere Dichtungsmanschette zu schaffen, die ohne zusätzliche Befestigungsmittel eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das im Durchmesser größere Ende der Dichtungsmanschette eine radial nach außen verlaufende, mit der Stirnfläche des äußeren Gelenkkörpers zusammenarbeitende Dichtfläche aufweist und daß an das radial äußere Ende der Dichtfläche sich ein zylindrischer Bereich anschließt, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des äußeren Gelenkkörpers entspricht, wobei der zylindrische Bereich mit dem äußeren Gelenkkörper fest und dicht verbunden ist und daß die Dichtfläche und der zylindrische Bereich aus dem gleichen Material bestehen, wie die übrige Dichtungsmanschette.

Vorteilhaft ist bei einer derartigen Dichtungsmanschette, daß sie nicht nur kostengünstiger hergestellt werden kann, sondern daß auch die Montage und die Befestigung der Dichtungsman-

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schette ohne großen Aufwand erfolgen kann. Die Anschlußelemente der Dichtungsmanschette bestehen aus dem gleichen Werkstoff wie die Dichtungsmanschette, so daß diese zur Befestigung benötigte Anschlußkappe direkt an die Dichtungsmanschette angeformt werden kann. Der eigentliche Rollbalg bzw. Faltenbalg entspricht · dem normal üblichen, so daß für die relative axiale Bewegung wie auch die Winkelbewegung keine zusätzlichen Maßnahmen in der Dichtungsmanschette vorgesehen werden müssen.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das im Durchmesser kleinere Ende der Dichtungsmanschette Dichtlippen aufweist.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß am kleinen Befestigungsdurchmesser der Dichtungsmanschette ebenfalls keine zusätzlichen Befestigungsmittel verwendet werden brauchen, sondern durch eine geeignete Form der Dichtlippen, die z.B. als-Abstreifer und als Abdichtungslippe arbeiten, wird verhindert, daß Schmiermittel nach außen gelangt.

Um sowohl Schmutz von außen abzuhalten und das Schmiermittel vom Gelenkinnenraum nicht austreten zu lassen, ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß mindestens drei Dichtlippen vorgesehen sind, von denen die der Atmosphäre zugewandte von der Dichtungsmanschette weg gerichtet verläuft, die mittlere Dichtlippe im wesentlichen im rechten Winkel zur Mittelachse der Antriebswelle und die im Innenraum befindliche Dichtlippe zum Gelenk hin verläuft.

Des weiteren ist vorgesehen, daß im Bereich der Dichtflächen gleichmäßig über dem Umfang auf der Außenfläche verteilt, in etwa zur Längsachse verlaufend, Rippen angeordnet sind.

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Von Vorteil ist bei dieser Ausbildung, daß diese Rippen auf den Anschlußteilen einerseits als Versteifung für das Anschlußteil dienen, so daß für die Anschlußteile nur eine dünne Wanddicke notwendig ist und andererseits dienen diese Verstärkungsrippen zur Ventilation. Durch diese Ventilation erfolgt eine Luftbewegung in diesem Bereich, so daß die Gelenke gekühlt werden können, wobei hier auch eine schräge Anordnung der Rippen -ohne weiteres möglich ist.

Um eine einfache Schnappverbindung der Anschlußteile mit dem äußeren Gelenkkörper zu erhalten, so daß eine zusätzliche Fixierung entfallen kann, ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß im zylindrischen Bereich der Dichtungsmanschette ein über dem Umfang verlaufender, dem äußeren Gelenkkörper zugewandter Vorsprung angeordnet ist, der in eine entsprechende Wut des äußeren Gelenkkörpers eingreift.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Bereich und der Dichtfläche auf der dem Gelenkinnenraum zugewandten Seite ein über den gesamten Umfang verlaufender Vorsprung angeordnet ist oder mehrere über dem Umfang verteilte Vorsprünge als Anschlag vorgesehen sind.

Derartige Vorsprünge dienen als Anschlagnoppen und können als Auszugs- bzw. Transportsicherung benutzt werden. Bei Verwendung von mehreren über den Umfang verteilten Vorsprüngen dienen die zwischen den Vorsprüngen liegenden Nuten dem Fettaustausch. Dieser Fettaustausch über die Nuten wirkt sich besonders günstig bei großen Beugewinkeln aus.

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Um eine besonders günstige Gleiteigenschaft des mit Dichtlippen versehenen kleinen Durchmessers auf der Antriebswelle zu erreichen, ist des weiteren vorgesehen, daß die Welle auf ihrer Außenfläche mindestens im Arbeitsbereich der Dichtlippen mit einer Beschichtung versehen ist.

um kurzzeitig eine Abwinkelung zu gestatten, die oberhalb "des maximalen Arbeitswinkels liegt, ist vorgesehen, daß der zylindrische Bereich so elastisch ausgebildet ist, daß bei Überbeugung des Gelenkes eine elastische Verformung ausgeführt werden kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Gelenk mit einer Antriebswelle und einer Dichtungsmanschette im Schnitt

Fig. 2 u. 3 einzelne Befestigungsformen

Fig. 4 eine Dichtungsmanschette im abgewinkelten Zustand zusammen mit der Antriebswelle

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Dichtungsmanschette, bei dem ein Scheibengelenk mittels Befestigungsbolzen versehen ist

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Dichtungsmanschette, bei der der kleine Durchmesser mit einer konventionellen Befestigung versehen ist.

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In.Pig. 1 ist ein Antriebsgelenk für Kraftfahrzeuge dargestellt. Dieses besteht aus der Antriebswelle 1 und dem eigentlichen Gelenk 2. Das Gelenk könnte z.B. aus einem äußeren Gelenkkörper, einem inneren Gelenkkörper, einem Kugelkäfig und Kugeln bestehen. Es sind auch andere Arten von Gelenken möglich. Die Antriebswelle 1 ist mit dem Teil des Gelenkes 2 verbunden. Das innere des Gelenkes 2 ist mit Schmierstoff gefüllt. Um das Gelenk vor Verschmutzung und Beschädigung zu schützen, ist die offene Seite des Gelenkes durch eine Dichtungsmanschette 3, aus elastischem Werkstoff, verschlossen. Die Dichtungsmanschette 3 besitzt ein im Durchmesser größeres Ende 4 und ein im Durchmesser kleineres Ende 5 zur Befestigung am Gelenk 2 und an der Antriebswelle 1.

Das mit dem größeren Durchmesser versehene Ende 4 wird von einer radial verlaufenden Dichtfläche 6 und einem axial verlaufenden Bereich 7 gebildet. Dieser Bereich 7 ist im wesentlich zylindrisch ausgebildet und besitzt einen Vorsprung 8, der in eine Nut 9 des Gelenkes 2 eingreift. Zusätzlich könnte noch ein Sprengring 10 vorgesehen werden. Die Vorsprünge 11 dienen als Anschlag gegenüber dem Gelenk 2.

Das im Durchmesser kleinere Ende 5 der Dichtungsmanschette 3 weist drei Dichtlippen 12 auf, von denen die Dichtlippe 12A nach außen gerichtet ist und den von außen auftretenden Schmutz abhält, die Dichtlippe 12B nach innen gerichtet verläuft und das Schmiermittel, welches sich im Gelenkinneren befindet, zurückhält und schließlich die Dichtlippe 12C als eigentliche Berührungsdichtung arbeitet.

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Zusätzlich sind noch die Rippen 13 vorgesehen, die zur Ventilation dienen und eine Luftbewegung während der Rotation des Gelenkes erzeugen, so daß gleichzeitig eine Kühlung des Gelenkes erfolgen kann.

In Fig. 2 ist als Einzelheit ein Teil des Gelenkes 2 gezeigt, an den die Dichtfläche 6 anliegt und der zylindrische Bereich auf der Außenfläche'des Gelenkes 2 anliegt. Die Vorsprünge 11 sind als Anschlag gegenüber der Stirnfläche des Gelenkes 2 vorgesehen. Wird der zylindrische Bereich-7 und die Dichtfläche 6 aus dünnem Werkstoff hergestellt, so sind die Rippen 13 als zusätzliche Verstärkung gedacht, wobei ohne weiteres zusätzlich noch ein Spannband 14 verwendet werden könnte.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Vorsprung 8 in der Nut 9 der Außenfläche des Gelenkes 2 angeordnet ist, und unter Zuhilfenahme der Rippen 13 eine ausreichende Schnappbefestigung bildet, ohne daß zusätzliche Mittel verwendet werden müssen.

In der Fig. 4 ist eine Dichtungsmanschette 3 während der Abwinkelung des Gelenkes 2 gezeigt, wobei sich die Dichtungsmanschette 3 in Falten legt, auf der einen Seite und auf der entgegengesetzten Seite sich axial länger erstreckt. Auch hier sind die Rippen 13 sowie der Vorsprung 8 zur Befestigung vorgesehen und als Anschlag die Vorsprünge 11. Die Antriebswelle 1 besitzt auf ihrer Außenfläche 15 eine Beschichtung, so daß eine saubere Abdichtung erfolgt und ein Gleiten der Dichtlippen 12 ohne weiteres möglich ist.

Fig. 5 ist im Prinzip mit der Fig. 4 vergleichbar, jedoch mit dem Unterschied, daß das Gelenk 2 und die Antriebswelle 1 einen

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Beugewinkel zeigen, "der größer ist als der in Fig. 4 dargestellte maximale Arbeitswinkel. Eine Überbeugung des Gelenkes 2, wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird durch eine elastische Verformung des zylindrischen Bereiches 7 aufgefangen. Nach Erreichen der Normalstellung tritt eine Rückfederung des zylindrischen Bereiches 7 auf.

Die Fig. 6 zeigt im Prinzip die gleiche. Ausführung wie in den vorhergehenden Beispielen, jedoch mit dem Unterschied, daß das Gelenk 2 als Scheibengelenk ausgebildet ist, das bedeutet, daß das Außenteil als zylindrisches scheibenförmiges Element besteht, so daß zur Befestigung dieses Gelenkes ein Gegenflansch benötigt wird. Um die Befestigung des Gelenkes zu gewährleistet, sind die Bolzen 16 vorgesehen, die durch das Außenteil hindurch verlaufen, so daß die Dichtungsmanschette 13 entsprechende Löcher 17 vorsehen muß. Ansonsten entspricht diese Ausführung den vorher bereits gezeigten.

In Fig. 7 ist eine weitere Variante gezeigt, die der Ausführung in Fig. 6 entspricht, lediglich mit dem Unterschied, daß kleinere Ende 5 der Dichtungsmanschette 3 auf die Verwendung von Dichtlippen 12 verzichtet wurde und hier eine konventionelle Befestigung mittels eine Spannbandes vorgeschlagen wurde. Die Befestigung am größeren Durchmesser 4 ist wiederum über die Dichtfläche 6 und den zylindrischen Bereich 7 zusammen mit dem Vorsprung 8 gewährleistet.

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BEZUGSZEICHENLTSTE

1	Antrlebswelle
2	Gelenk
3	Dichtungsmanschette
4	großes Ende
5	kleineres Ende
6	Dichtfläche
7	zylindrischer Bereich
8	Vorsprung
9	Nut
10	Sprengring
11	VorSprünge
12	Dichtlippen
12A	Dichtlippen
12B	Dichtlippen
12C	Dichtlippen
13	Rippen
14	Spannband
15	Außenfläche der Antriebswelle
16	Schraube
17	Löcher

Leerseite

Claims

Uni-Cardan Aktiengesellschaft-"-■' .:.■„■ .. ^:O?>. Oktober 1981 Alte Lohmarer Str. 59 St/He

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Patentansprüche

IJ Dichtungsmanschette aus elastischem Material für rotierende Antriebsgelenke, wobei die Dichtungsmanschette einerseits mit ihrem im Durchmesser größeren Ende am Gelenkaußenteil und andererseits mit ihrem im Durchmesser kleineren Ende an der Welle fest und dicht verbunden ist, und das Gelenkaußenteil und die Welle zueinander winkel^ oder winkel- und axialbeweglich sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß das im Durchmesser größere Ende (4) der Dichtungsmanschette (3) eine radial nach außen verlaufende, mit der Stirnfläche des Gelenkaußenteiles zusammenarbeitende Dichtfläche (6) aufweist und daß an das radial äußere Ende der Dichtfläche (6) sich ein zylindrischer Bereich (7) anschließt, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Gelenkaußenteiles (3) entspricht, wobei der zylindrische Bereich (?) mit dem Gelenkaußenteil fest und dicht verbunden ist und daß die Dichtfläche (6) und der zylindrische Bereich (7) aus dem gleichen Material bestehen, wie die übrige Dichtungsmanschette (3).

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2. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Durchmesser kleinere Ende (5) der Dichtungsmanschette (4), Dichtlippen (12) aufweist.
3. Dichtungsmanschette nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Dichtlippen (12A, 12B, 12C) vorgesehen sind, von denen die der Atmosphäre zugewandte (12A) von der Dichtungsmanschette (3) weg gerichtet verläuft, die mittlere Dichtlippe (12C) im wesentlichen im rechten Winkel zur Mittelachse der Antriebswelle (1) und die im Innenraum befindliche Dichtlippe (12B) zum Gelenk (2) hin verläuft.
4. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Dichtfläche (6) gleichmäßig über dem Umfang auf der Außenfläche verteilt, in etwa zur Längsachse verlaufend, Rippen (13) angeordnet sind.
5. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zylindrischen Bereich (7) der Dichtungsmanschette (3) ein über dem Umfang verlaufender, dem Gelenkaußenteil zugewandter Vorsprung (8) angeordnet ist, der in eine entsprechende Nut (9) des Gelenkes (2) eingreift.
6. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Bereich (7) und der Dichtfläche (6) auf der dem Gelenkinnenraum

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zugewandten Seite ein über den gesamten Umfang verlaufender Vorsprung (11) angeordnet ist oder mehrere über dem Umfang verteilte Vorsprünge (11) als Anschlag vorgesehen sind»
7. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Welle (1) auf ihrer Außenfläche (15) mindestens im Arbeitsbereich der Dichtlippen mit einer Beschichtung versehen ist.
8. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der zylindrische Bereich (7) so elastisch ausgebildet ist, daß bei Überbeugung des' Gelenkes (2) eine elastische Verformung ausgeführt werden kann.