DE3300376A1 - Schmiervorrichtung, insbesondere fuer zapfenkreuze von kreuzgelenken - Google Patents

Schmiervorrichtung, insbesondere fuer zapfenkreuze von kreuzgelenken

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DE3300376A1 DE19833300376 DE3300376A DE3300376A1 DE 3300376 A1 DE3300376 A1 DE 3300376A1 DE 19833300376 DE19833300376 DE 19833300376 DE 3300376 A DE3300376 A DE 3300376A DE 3300376 A1 DE3300376 A1 DE 3300376A1
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Description

S0167.001 - Hn-sr "" : ,, :* *··""··'
Schmiervorrichtung/ insbesondere für Zapfenkreuze von Kreuzgelenken
Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung, insbesondere für Zapfenkreuze von Kreuzgelenken, wobei jedem Zapfen des Kreuzes eine Vielzahl umfangsverteilter Nadeln, eine Lagerbuchse, Mittel zum Abdichten sowie ein Mitnehmer zugeordnet ist, und wobei die Zapfen des Kreuzes untereinander mittels Schmierkanälen verbinden sind, deren gemeinsames Füllen mit Schmiermittel durch einen Druckeinfüllstutzen, Nippel od. dgl. erfolgt.
In Kreuzgelenken führt in an sich bekannter Weise ein Schmiermittelkanal durch jeden Zapfen des Kreuzes. Der Kanal mündet in einer Kammer, deren Durchmesser größer ist als jener des Kanals. .Die der Aufnahme des Schmiermittels, insbesondere eines solchen von zähflüssiger Konsistenz, dienende Kammer hat ihre Begrenzung im Boden einer den Zapfen umgebenden Lagerbüchse. Beim Einfüllen des Schmiermittels ist der von der Schmiermittelpumpe erzeugte Druck im allgemeinen so groß, daß das Schmiermittel auf den Boden der Lagerbuchse auftrifft, ohne indes dir dazu eigens vorgesehene Kammer vollständig zu füllen. Das Schmiermittel verteilt sich
S0167.001 - Hn-sr ' * "" " "
hierbei an der Lagerbuchse sowie entlang der Nadeln des zugehörigen Nadellagers. Bei diesem Vorgang wird eine bestimmte Menge an unter Druck stehender Luft mit in die Kammer eingeschlossen. Es liegt auf der Hand, daß hierdurch die Füllung nicht vollständig ist und sich während des Betriebes des Kreuzgelenkes als unzureichend erweist, wobei die unter Druck stehende Luft die Schmiermittelverluste beim Einfüllen zusätzlich vergrößert.
Zu diesem konzeptionell-konstruktiv bedingten Übelstand kommt noch hinzu, daß zumindest ein Teil des im Kanal befindlichen Schmiermittels während der Gelenk-Drehbewegung, und zwar als Folge der hierbei auftretenden Zentrifugalkräfte, herausgepreßt wird, bis ein Ausgleich zwischen dem Inneren der Kammer und dem inneren Volumen des Lagers erreicht wird. Dies entspricht in der Regel einer Füllung der Kammer vom Boden der Lagerbüchse bis zur Höhe der zugehörigen äußeren Dichtungsmittel.
Es ist eine bekannte Tatsache, daß sich während des Betriebes des Kreuzgelenkes die Temperatur, bedingt durch die Wärmeabstrahlung benachbarter Baugruppen, wie etwa Motor, Auspuff od. dgl., wesentlich erhöhen kann. Diese Temperatur-Erhöhung führt zu einer unerwünschten Liquidität des im Kreuz enthaltenen Schmiermittels.
In den sich an die Betriebsphasen anschließenden Stillstandsphasen entleert sich hierdurch zumindest der Schmiermittel-Inhalt eines Zapfens vermöge der Schwerkraft in den jeweils gegenüberliegenden unteren Zapfen. Beim erneuten Drehen des Gelenkes gelangt dann das im jeweils untenstehenden Zapfen abgelaufene Schmiermittel jedoch nicht wieder in denjenigen Zapfen zurück, aus welchem es zuvor abgeflossen ist. Das
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S0167.001 - Hn-sr " * λ. " " "'
überschüssige Schmiermittel wird nämlich aufgrund der Fliehkraft durch die Dichtmittel hindurch nach außen ausgestoßen. Die Schmiermittelsäule stellt sich mithin wieder auf Höhe der Dichtmittel im Zapfen ein, währenddessen der (die) Zapfen, die sich zuvor entleert haben, praktisch kein Schmiermittel mehr enthalten. Naheliegenderweise kann beim Wiederholen eines solchen Vorganges ein Großteil des Schmiermittels relativ schnell aus dem Zapfenkreuz herausgeschleudert werden.
Angesichts dieser den bekannten Schmiervorrichtungen· anhaftenden Mängel und Nachteile hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Schmiervorrichtung, insbesondere für die Zapfehkreuze von Kreuzgelenken, zu schaffen, die nicht nur die im Vorstehenden erwähnten Übelstände beseitigt, sondern auf überaus wirtschaftliche Weise eine vollständige, dauerhafte und zudem luftblasenfreie Füllung des Schmiermittelkanäle und damit auch eine Dauerschmierung aller Lagersteilen eines Zapfenkreuzes gewährleistet.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß jedem Schmiermittelkanal eines Zapfenkreuzes eine den Schmiermittel-Rücklauf aus der konzentrisch im Bereich von Lagerbüchse und Mitnehmer angeordneten und mit dem Kanal in Verbindung stehenden Schmiermittelkammer drosselnde Vorrichtung zugeordnet ist, und die Schmiermittelkammer von einer quer zu ihrer Längsachse verlaufenden Fläche begrenzt ist, welche zugleich den Boden der Lagerbüchse und die axiale Begrenzung für die Drosselvorrichtung bildet.
In sinnvoller Ausgestaltung des die vorgeschlagene Erfindung tragenden Gedankens wird vorgeschlagen, die konzentrisch zum Teil in der Schmiermittelkammer und zum Teil im Kanal ange_
S0167.001 - Hn-sr " ' 'ψ- jf
ordnete Drosselvorrichtung in wesentlichen aus einem Stift,
Zapfen od. dgl. unterschiedlichen Durchmessers herzustellen.
Ein anderes erfindungswesentliches Merkmal besteht darin, daß der Stift, Zapfen od. dgl. auf etwa 2/3 seiner Länge zylindrisch ausgebildet und an seinem einen Ende kegelstumpfförmig abgeschrägt ist, während er an seinem anderen Ende in einen gegenüber seinem Durchmesser größeren und im wesentlichen V-förmigen, flexiblen Schirm übergeht,1 an dessen Öffnungsseite sich ein schwach-konisch ausgebildetes Außenteil von ebenfalls rotationssymmetrischem Querschnitt anschließt. Die Schräge des Schirmes korrespondiert dabei einem weiteren Erfindungsmerkmal zufolge im wesentlichen mit dem den Schmiermittelkanal mit der sich daran axial anschließenden Schmiermittelkammer verbindenden Konus. Desweiteren sieht die Erfindung vor, den zylindrischen Teil des Stiftes, Zapfen od. dgl. in seinem Durchmesser kleiner auszubilden als den Durchmesser des seiner Führung dienenden koaxialen Kanals. Von wesentlicher erfinderischer Bedeutung erweist sich, insbesondere aus funktionalen Gründen, den Stift, Zapfen od. dgl. einstückig auszubilden und ihm zugleich aus einem elastischen Werkstoff, etwa Kunststoff, herzustellen.
Abgerundet und vervollkommnet wird die insoweit vorgeschlagene Erfindung in ihrer Anwendung auf ein Kreuzgelenk mit einem Zapfenkreuz, welches zwei Mitnehmer miteinander verbindet und bei welchem jeder Zapfen eine Lagerbuchse trägt, und das Zapfenkreuz einen vier radiale Kanäle verbindenden Schmiernippel od. dgl. aufweist, welche am Boden einer Lagerbüchse münden, schließlich noch dadurch, daß jeder Kanal Bestandteil einer Schmiervorrichtung ist, wie sie bereits im Vorstehenden beschrieben wurde.
S0167.001 - Hn-sr
Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine Reihe von Vorteilen einher:
Die Schmiervorrichtung ist sowohl in ihrem Aufbau als auch in ihrer Herstellung relativ einfach und zudem preiswürdig. Durch die Anordnung einer den Schmiermittel-Rücklauf verhindernden, mindestens aber wesentlich verringernden Drossel im Übergangsbereich zwischen Schmiermittelkanal und -kammer ist gewährleistet, daß das Zapfenkreuz im Bereich seiner Lager stets gleichmäßig mit Schmiermittel versorgt wird. Auch die eigentliche Drossel ist von denkbar einfachem Aufbau bei zugleich hoher funktioneller Effizienz: Sie besteht praktisch nur aus einem Stift, Zapfen od. dgl. von im wesentlichen rotationssymmetrischen Querschnitt, wenn auch unterschiedlichen Durchmessers.
Von besonderem Vorteil erweist sich sowohl die Einstückigkeit des Stiftes, Zapfens od. dgl. als auch dessen Herstellung aus einem elastischen Werkstoff, wie etwa Kunststoff od. dgl.: Unter Berücksichtigung dieser beiden Kriterien läßt sich zugleich der in seinem Querschnitt etwa V-förmig ausgebildete Schirm beim Spritz-, Preß- oder Extrudiervorgang mit anformen, so daß den Zusammenbau verteuernde Arbeitsgänge vermieden bleiben. Des weiteren erhält der Schirm wie auch der übrige Stift, Zapfen od. dgl. ohne jegliche mechanische Nacharbeit seine endgültige Form. Dies wiederum befähigt ihn, und zwar in Verbindung mit der korrespondierenden Ausgestaltung des Überganges vom Schmiermittelkanal zur Schmiermittelkammer, die erfindungsrelevante Drosselwirkung für das in der Schmiermittelkammer befindliche Schmiermittel zu erzeugen, indem es dessen unerwünschtes Abwandern in andere Bereiche des Zapfenkreuzes weitgehend verhindert.
S0167.001 - Hn-sr λ 'Λ
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Zapfenkreuz, und
Fig. 2 einen die Dro.-3selwirkung im Zapfenkreuz erzeugenden Stift, Zapfen od. dgl., zum Teil im Vertikalschnitt.
In einem nicht weiter dargestellten Kreuzgelenk ist entsprechend Fig. 1 ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnetes Zapfenkreuz 2 angeordnet. Jeder Zapfen 3 des Kreuzes 2 ist mit einer Lagerbüchse 4 versehen, welche auf ihrem Ende 5 Mitnehmer 6 (7) trägt. Jede Lagerbuchse ist mittels Nadellager 8 drehbar auf einem Zapfen 3 gelagert.·Das Abdichten dieser Lageranordnung erfolgt mittels einer am inneren Ende der Lagerbüchse 4 jeweils vorgesehenen Dichtungsanordnung 9.
Vom Zentrum des Kreuzes 2 gehen radial vier Schmierkanäle 10 aus. Sie verlaufen achsparallel zu jedem der Zapfen 3. Jeder Kanal 10 besteht aus einem Innenteil 11 kleineren Durchmessers, welcher sich etwa bis zur Höhe der jeweiligen Dichtungsanordnung 9 erstreckt. An den Kanal 11 schließt sich ein kegelstumpfförmiger Absatz 12 an. Durch diesen ist der Kanal 11 mit einem Außenteil 13 größeren Durchmessers verbinden, welcher als Schmiermittelkammer dient. Er mündet an der Stirnfläche des Zapfens 3f d. h. direkt am Boden 14 der Lagerbüchse 4. Vom Zentrum des Kreuzes 2 geht zudem ein weite-
S0167.001 - Hn-sr
/rc/
rer Kanal 15 aus, welcher mittels eines Nippels 16 abgeschlossen ist.
In jedem der Kanäle 10 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 17 bezeichnete und in Fig. 2 als Einzelheit dargestellte Drossel-Vorrichtung angeordnet. Dieso ist einstückig hergestellt und besteht vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff. Die Drossel-Vorrichtung 17 ist, wenn auch in unterschiedlichen Durchmessern, von rotationssymmetrischem Querschnitt. Sie besteht im einzelnen aus einem Innenteil 18, an welchen sich ein kurzer konischer Teil 19 anschließt, aus einem flexiblen Schirm 20 von im wesentlichen V-förmigen Querschnitt sowie aus einem schwach-konisch verjüngten Außenteil 21.
Beim Zusammenbau des Zapfenkreuzes 2 wird die Drossel-Vorrichtung 17 vor dem Aufsetzen der Lagerbüchse 4 in den Kanal 10 eingeführt. Der Abschnitt 18 der Drossel 17 wird fast vollständig im Teil 11 des Kanals 10 aufgenommen, dessen Querschnitt er fast gänzlich ausfüllt. Der V-förmige Schirm 20 kooperiert unter gewisser Friktion mit der Wand der Kammer 13 des Kanals. Er wird hierbei radial leicht zusammengedrückt und befindet sich in geringer axialer Entfernung vom Absatz 12, mithin etwas außerhalb des Bereiches der Dichtungsanordnung 9. Der schwach-konische Außenteil 21 der Drossel 17 stößt auf den Boden 14 der Lagerbüchse 4 auf.
Das Einfüllen des - nicht weiter dargestellten - Schmiermittels unter Druck erfolgt mittels des Nippels 16 in den Kanal 15. Bei diesem Vorgang drosselt der zylindrische Teil 18 der Drossel 17 den Schmiermittelfluß in jedem der Kanäle 10. Das derart gebremste Schmiermittel erreicht den Schirm 20, löst
S0167.001 - Hn-sr ' Λ/Λ ytfi
/11
ihn von der Wand der Kammer 13 ab und gelangt nunmehr in diese Kammer, welche es nach und nach unter Verdrängens der gesamten, darin enthaltene-n Luft ausfüllt. Während dieses Füllvorganges wird die Drossel 17 axial vom Anschlag seines Teiles 21 am Boden 14 der .Lagerbuchse 4 zurückgehalten.
Nach dem Befüllen der Kammern 13 mit Schmiermittel drückt sich der Schirm 20 nun vermöge der ihm eigenen Elastizität wieder an die Wand der Kammern 13 an. Er arbeitet als eine Art Rückschlagventil. Hierdurch wird ein Aus- bzw. Rücklaufen des Schmiermittels aus einer — im Regelfalle obenstehenden Kammer 13 in den daran anschließenden Teil 11 des Kanals 10 und von diesem aus in einen anderen - im Regelfalle untenstehenden - Kanal verhindert. Dies ist auch dann der Fall, wenn das Schmiermittel unter Einfluß der·Umgebungstemperatur stark verflüssigt worden sein sollte.
Durch den eben beschriebenen Vorgang wird während der Betriebsphase, nachdem zunächst ein Teil des Schmiermittels vermöge der Fliehkraft ausgestoßen wurde, jeder Kanal 10 bis etwa auf die Hohe der Dichtungsanordnung 9 (also zum Zentrum des Zapfenkreuzes hin bzw. etwas über den Schirm 20 hinaus) mit Schmiermittel gefüllt. In der Stillstandsphase kann nur noch eine relativ kleine Schmiermittel-Menge jenseits des Schirmes 20 in einen anderen, tierfergelegenen Zapfen 3 gelangen. Nach einer Anzahl von Drehungen des Kreuzgelenkes unter Einschluß des Zapfenkreuzes 2 wird somit eine stabile Füllung der Kammer 13 auf Höhe des Schirmes 20 jedes Zapfens 3 erreicht, wodurch der Schmiermittelverbrauch des Kreuzgelenkes insgesamt erheblich verringert wird. Während der Betriebsphase sorgt der im Übergangsbereich zwischen Kammer 13 und Kanal 11 angeordnete und zur Schräge des Schirms 20 korrespondierende konische Absatz 12 dafür, daß die Drossel 17
S0167.001 - Hn-cr " " "
in Richtung der Einfüllöffnung 15 zurückgehalten wird.
Die Anwendung der Vorstehenden/ anhand der Zeichnung beschriebenen Schmiervorrichtung ist selbstverständlich nicht auf Kreuzgelenke und deren Zapfenkreuze beschränkt. Zumindest ihr Prinzip kann gleichermaßen auch bei anderen rotativen und der Schmierung bedürfenden Mechanismen angewendet werden.
S0167.001 - Hn-sr
3^:0376 rf
BEZUGSZEICHENLTSTE
"1 —»
2 =
Zapfenkreuz
"j — Zapfen
4 = Lagerbüchse
5 =
C -		 unteres/oberes Ende der Lagerbücl
D —
7 —		 Mitnehmer
8 = Nadellager
9 = Dichtungsanordnung
10 = Schmierkanal
11 = Schmierkanal-Innenteil
12 = kegelstumpfförmiger Absatz
13 = Schmierniittelkammer
14 = Boden der Lagerbüchse
15 = Schmiermittel-Zuführungskanal
16 = Schmiernippel
17 = Drossel
18 = zylindrischer Innenteil
19 = Konus
20 = flexibler Schirm
21 = schwach-konischer Außenteil
Einzelheiten der Drossel 17
Leerseite

Claims (7)

  1. Glaenzer Spicer S.A. 04.01.1983
    10, Rue J.P. Timbaud Hn-sr
    F-78301 Poissy S0167.001
    PATENTANSPRÜCHE
    (1.1 Schmiervorrichtung, insbesondere für die Zapfenkreuze von Kreuzgelenken, wobei jedem Zapfen des Kreuzes eine Vielzahl umfangsvertellter Nadeln, eine Lagerbuchse, Mittel zum Abdichten sowie ein Mitnehmer zugeordnet ist, und
    wobei die Zapfen des Kreuzes untereinander mittels
    Schmierkanälen verbinden sind, deren gemeinsames Füllen mit Schmiermittel durch einen Druckeinfüllstutzen, Nippel od. dgl. erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jedem Schmiermittelkanal (10,11) eine den Schmiermittel-Rücklauf aus der konzentrisch im Bereich von Lagerbüchse (4) und Mitnehmer (6,7) angeordneten und mit dem Kanal (11) in Verbindung stehenden Schmiermittelkammer
    (13) drosselnde Vorrichtung (17) zugeordnet ist, und die Schmiermittelkammer (13) von einer quer zu ihrer Längsachse verlaufenden Fläche (14) begrenzt ist, welche zugleich den Boden der Lagerbüchse (4) und die axiale Begrenzung für die Drosselvorrichtung (17) bildet.
  2. 2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    S0167.001 - Hn-sr "" " 1 ''""' /Γ
    daß die konzentrisch zum Teil in der Schinierinittelkaitimer (13) und zum Teil im Kanal (11) angeordnete Drossel-Vorrichtung im wesentlichen aus einem Stift, Zapfen od. dgl. (17) unterschiedlichen Durchmessers besteht.
  3. 3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/
    daß der Stift, Zapfen od. dgl. (17) auf etwa 2/3 seiner Länge zylindrisch (18) ausgebildet und an seinem einen Ende kegelstumpfförmig (19) abgeschrägt ist, während er an seinem anderen Ende in einen gegenüber seinem Durchmesser größeren und im wesentlichen V-förmigen, flexiblen Schirm (20) übergeht, an dessen Öffnungsseite sich ein schwach-konisch ausgebildetes Außenteil (21) von ebenfalls rotationssymmetrischem Querschnitt anschließt. .
  4. 4. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schräge des Schirmes (20) im wesentlichen mit dem den Schmiermittelkanal (11) mit der sich daran axial anschließenden Schmiermittelkammer (13) verbindenden Konus (12) korrespondiert.
  5. 5. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    α ο ο ■ μ β ,
    S0167.001 - Hn-sr "' "
    daß der zylindrische Teil (18) des Stiftes, Zapfen od. dgl. (17) in seinem I»urchrn<>sser kleiner ist als der Durchmesser des seiner Führung dienenden koaxialen Kanals (11).
  6. 6. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Stift, Zapfen od. dgl. (17) einstückig ausgebildet ist und aus elastischem Werkstoff, etwa Kunststoff, besteht.
  7. 7. Kreuzgelenk mit einem Zapfenkreuz, welches zwei Mitnehmer miteinander verbindet und bei welchem jeder Zapfen eine Lagerbuchse trägt, und das Zapfenkreuz einen vier radiale Kanäle verbindenden Schmiernippel od. dgl. aufweist, welche am Boden einer Lagerbüchse münden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jeder Kanal (10,11) Bestandteil einer Schmiervorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 6 ist.
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