DE3426953A1

DE3426953A1 - Abdichtungsvorrichtung mit faltenbalg, insbesondere fuer uebertragungsgelenke

Info

Publication number: DE3426953A1
Application number: DE19843426953
Authority: DE
Inventors: Michel Alexandre Dr.-Ing. Conflans-Sainte-Honorine Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1984-07-21
Publication date: 1985-02-14
Also published as: ES280854Y; FR2550293A1; IT8467770A0; GB8419382D0; ES280854U; GB2147062B; IT1179753B; JPS6053275A; JPH0514142B2; FR2550293B1; IT8453692V0; DE3426953C2; GB2147062A; US4557491A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für Öbertragungs-Gleichlaufgelenke, insbesondere für Gelenke mit hohen Drehzahlen.

Diese Vorrichtung hat einen Faltenbalg aus verformbarem Material, der an seinen beiden Enden mit zwei Organen verbunden ist, deren Achsen miteinander einen veränderlichen Winkel bilden können, wobei zumindest ein Ende dieses Faltenbalges als Wulst ausgebildet ist, der an einen mit dem betreffenden angrenzenden Organ verbundenen Teil befestigt ist.

Die elastischen Faltenbalge zur Verhinderung von Schmiermittelaustritt, mit denen die derzeitig verwendeten Gleichlaufgelenke für hohe Drehzahlen, z.B. Tripode-Gelenke,, ausgerüstet sind, sind insbesondere in Faltenzonen mit großem Durchmesser hohen Zentrifugalbeschleunigungen ausgesetzt, wobei die Wand des elastischen Balgs und das im Balg enthaltene Schmiermittel die den Kräften ausgesetzten Massen sind. Da der.durch die Fliehkraft auf die Balgwand wirkende Druck dem Quadrat ihres Durchmessers proportional ist, muß der Außendurchmesser des Balgs in Höhe seines Anschlußes an das dem Gelenk benachbarte Organ so gering wie möglich gehalten werden, um bei hohen Drehzahlen ein Platzen des Balgs zu verhindern.

Eine mögliche Lösung, um die Unversehrtheit des Faltenbalgs zu gewährleisten, besteht darin, an einem Ende des Balgs eine axiale Falte vorzusehen, so daß^?der Wulst parallel zur Achse des Balgs geführt werden kann und in eine in axialer Richtung offene ringförmige Rille gepreßt wird, die durch Umbiegen des Endes einer Blechkappe, die im Fall des Tripode-Gelenks die Glocke umgibt, um 180° gebildet wurde. In axialer Richtung wird der Wulst darüber hinaus mit Hilfe-eines axialen Sicherungsrings, der hinter diesem Wulst zwischen einem Absatz des Wulstes und dem Rand der Glocke angeordnet ist, gehalten.

Der größte Nachteil einer solchen Anordnung ist die erhebliche Vergrößerung der axialen Abmessung des Gelenks, so daß

sich dieses für bestimmte Anwendungen nicht mehr eignet, wie z.B. für die in der FR-PS 2 416 811 beschriebene Anwendung, bei der zwei Gelenke symmetrisch in sehr geringem Abstand hintereinander angeordnet sind. Ferner wird der mögliche Winkel versatz des Gelenks durch die im Verhältnis zur Glocke große axiale Auskragung der Kappe begrenzt, da die Übertragungswelle die Wandung der axialen Balgfalte gegen den umgebogenen Rand der Kappe drückt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Abdichtungsvorrichtung ohne diese Nachteile, d.h. einer Abdichtungsvorrichtung, die bei geringer axialer Abmessung und bei hohen Drehzahlen einen guten Sitz garantiert.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Abdichtungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das genannte Teil zumindest teilweise eine radial zur Achse des genannten angrenzenden Organs offene ringförmige Rille bildet und der Wulst an dem freien Ende einer zu dieser Achse etwa radial verlaufenden Balgwandung ausgebildet und in der Rille aufgenommen ist.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das genannte Teil eine Kappe aus Blech mit einem Mantel zur Befestigung am angrenzenden Organ und einem umgebogenen Rand, der die ringförmige Rille begrenzt und gegenüber dem Befestigungsmantel radial nach außen vorsteht.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner ein ringförmiges Organ auf, das längs des äußeren Umfangs des genannten Teils befestigt ist und als ein Element zur axialen Halterung für das Gelenk dient.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 3 bis 5 und 7 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente. Es zeigen

• ι* μ * mi*

Figur 1 einen schematisehen Längsschnitt eines mit einer erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung ausgerüsteten Tripode-Gelenks;

Figur 2 einen Längsschnitt, der die Art der Befestigung eines Endes des Faltenbalgs darstellt, der Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist;

Figur 3 einen der Fig. 2 analogen Schnitt, der die Verteilung der Druckkräfte zeigt, die nach dieser Befestigung in dem in Fig. 2 dargestellten Ende des Faltenbalgs auftreten;

Figur 4 eine Teilendansicht, in der die schematische Verteilung der Druckkräfte nach Fig. 3 dargestellt ist;

Figur 5 einen Teillängsschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigung eines Faltenbalgs;

Figur 6 einen Längsschnitt einer Ausführungsform der Erfindung; und

Figur 7 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Das in Figur 1 dargestellte Tripode-Gelenk umfaßt in herkömmlicher Weise eine Glocke 1, in der ein mit dem Ende einer Übertragungswelle 3 fest verbundener Tripode 2 montiert ist. Diese Glocke 1 ist von einer Blechkappe 4 mit einem Befestigungsmantel 5 umgeben und durch ein Teil 6, das gegenüber dem Mantel 5 radial nach innen abgesetzt ist, axial zur Welle 3 hin verlängert. Die Kappe 4 endet in einem umgebogenen Rand 7, der radial nach außen vorspringt.

Dieser umgebogene Rand 7 weist einen U-förmigen Querschnitt auf und hat zwei radiale Wände 7a und 7b, die durch einen Boden 7c miteinander verbunden sind. Dieser umgebogene Rand 7 begrenzt eine ringförmige Rille 8, die radial zur Achse der Glocke 1 offen ist.

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Der Faltenbalg 9 aus verformbarem Material, z.B. aus einem Elastomer, der eine erste und eine zweite radiale Falte 10 bzw. 11 aufweist, ist an einem Ende auf herkömmliche Art mit seinem Balghals 12 an der Übertragungswelle 3 befestigt. Das andere Ende des Faltenbalgs 9 ist als Wulst 13 ausgebildet, der in den umgebogenen Rand 7 eingesetzt ist.

Figur 2 zeigt den umgebogenen Rand 7 der Kappe 4 und den Wulst 13 des Faltenbalgs 9 vor der Verbindung durch Zusammenklemmen. Mit einem axial in Richtung des Pfeils F gegen einen feststehenden Anschlag 15 verschiebbaren Klemmstück 14 kann die zweite Wand 7b des umgebogenen Randes 7 auf den Wulst 13 gepreßt werden, so daß man den in Fig. 3 dargestellten Endzustand erreicht. Die Funktion der Teile 14 und 15 kann vertauscht werden.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird durch die zweite Wand 7b des umgebogenen Randes 7 ein kräftiger Druck auf die Dicke des Wulstes 13 ausgeübt, der dadurch in radialer Richtung gegen den Boden 7c des umgebogenen Randes 7 gepreßt wird. Dadurch ist eine absolut zuverlässige Befestigung gewährleistet, ohne daß ein Element zur radialen Halterung des Wulstes 13 erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt im Detail, daß die durch die Wand 7b ausgeübte Kraft in dem inkompressiblen Elastomer eine tangentiale Kompression erzeugt, durch die der Wulst 13 gegen den Boden 7c gepreßt wird, so daß er nicht radial nach innen herausrutschen kann. Es muß ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß eine solche hydrostatische Druckwirkung nur dann entsteht, wenn die Dicke bzw. die axiale Abmessung des wie in Fig. 3 angeordneten Wulstes 13 höchstens halb so groß wie dessen Höhe (oder radiale Abmessung) ist. Aufgrund dieser radialen Anordnung des Wulstes 13 kann die Länge 1 (Fig. 1) des über die Glocke überstehenden Teils der Kappe 4 kleiner sein als bei den bereits bekannten Ausführungen.

Es ist ferner nach Fig, 5 möglich, auf die Wand 7b eine stärkere Klemmung auszuüben, so daß sie mit der ersten Wand 7a einen

«Λ Α

Klemmwinkel t* bildet, wodurch die Befestigung des Wulstes 13 in der Rille 8 verstärkt wird.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind Mittel zur axialen Halterung vorgesehen, um ein Ausziehen des Gelenks zu verhindern. Zu diesem Zweck ist am freien Ende des umgebogenen Randes 7 eine Nase 7d vorgesehen, die beispielsweise durch Rändeln um eine Scheibe 16 gelegt ist. Die Scheibe 16 weist längs ihres inneren Umfangs einen Vorsprung 17 auf, der einen ausreichenden Winkelversatz der Welle 3 zuläßt. Der Wulst 13 des Faltenbalgs 9 ist so dank der Nase 7d des Randes 7 zwischen der ersten Wand 7a dieses Randes und dem radial äußeren Rand 18 der Scheibe 16 eingefaßt. Ferner kommt ein verschiebbar auf der Welle 3 gelagerter Kunststoffanschlag 19 mit seiner kugelförmigen Fläche 20 mittels der zwischenliegenden Abschlußwand 21 des Faltenbalgs 9 an dem Vorsprung 17 der Scheibe 16 zur Anlage, wenn das Tripod 2 in axialer Richtung maximal ausgezogen ist und den Bund 22 des Anschlags 19 berührt. Auf diese Weise wird eine maximale Sicherung gewährleistet, wobei die durch die Elastizität des Balgs bewirkte Dämpfung ausgenutzt wird.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung mit einem zu seiner senkrecht auf der Balgachse X-X stehenden Ebene P symmetrischen Doppelbalg 23. Dieser Doppelbalg ist in Anlehnung an den in Fig. 6 dargestellten Faltenbalg ausgeführt und weist insbesondere zwei Wülste 13a und 13b und radiale Abschlußwände 21a und 21b auf. Auf diese Weise wird bei dieser Ausführungsform die axiale Gesamtabmessung des Gelenks so gering wie möglich gehalten.

Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann das den Wulst des Balgs umgebende Teil so ausgebildet sein, daß es den Wulst nicht am gesamten Umfang umgibt.

Entsprechend der Aufgabenstellung wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sogar bei hohen Drehzahlen verbesserte

Festigkeit gegen Fliehkraft bei gleichzeitig geringer axialer Abmessung erreicht und nötigenfalls ein erheblicher Winkelversatz des Gelenks ermöglicht.

Darüber hinaus wird durch die Erfindung die Formgebung des Balgs, sowohl des Einfach- als auch des Doppelbalgs, erleichtert, da nur eine Form mit radialer Konizität erforderlich ist und nicht, wie bei Bälgen mit axialen Teilen, eine Form mit Hinterschnitt. .

Auch die Montage dieser Bälge ist einfach und zuverlässig, da nur ein einfaches Werkzeug, wie z.B. das in Fig. 2 gezeigte, erforderlich ist.

Rp7iigszeichen1iste

1	Glocke
2	Tripode
3	Übertragungswelle
4	Kappe
5	Mantel der Kappe
6	Teil der Kappe
7	umgebogener Rand
7a	Wand
7b	Wand
7c	Boden
7d	Nase
8	Rille
9	Faltenbalg
10	Falte des Balgs
11	Falte des Balgs
12	Balghals
13	Wulst
13a	Wulst
13b	Wulst
14	Klemmstück
15	fester Anschlag
16	Scheibe
17	Vorsprung
18	äußerer Rand der Scheibe
19	Anschlag
20	kugelförmige Fläche
21	Abschlußwand des Balgs
21a	Abschlußwand des Balgs
21b	Abschlußwand des Balgs
22	Bund
23	Doppel balg
1	Länge des überstehenden Kappenteil
OC	Winkel zwischen den Wänden 7a und 7b

Claims

17.07.84 SO176.OOO

GLAENZER SPICER S.A.
F-78301 Poissy

Abdichtungsvorrichtung mit Faltenbalg, insbesondere für Übertragungsgelenke

& Patentansprüche Abdichtungsvorrichtung, insbesondere für öbertragungsgelenke, mit einem Faltenbalg (9;23) aus verformbarem Material, der an beiden Enden mit zwei Organen (3 bzw. 1), deren Achsen miteinander einen variablen Winkel bilden können, verbunden ist und zumindest an einem Ende einen Wulst (13) aufweist, der an einem mit dem angrenzenden Organ (1) verbundenen Teil (4) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (4) zumindest teilweise eine radial zur Achse des Organs (1) offene, ringförmige Rille (8) bildet und der Wulst (13) an dem freien Ende einer zu dieser Achse etwa radial verlaufenden Balgwandung (21) ausgebildet und in der Rille (8) aufgenommen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das genannte Teil eine Kappe (4) aus Blech ist, die einen Mantel (5) zur Befestigung am Organ (1) und einen die Rille (8) begrenzenden umgebogenen Rand (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (7) gegenüber dem Befestigungsmantel (5) radial nach außen vorsteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4) zwischen dem Befestigungsmantel (5) und dem umgebogenen Rand (7) einen Bereich (6) aufweist, der gegenüber dem Mantel (5) radial nach innen vorsteht.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rille (8) begrenzende umgebogene Rand (7) einen U-förmigen Querschnitt aufweist und seine beiden radial ausgerichteten Seitenteile (7a,7b; 7a,18) annähernd parallel sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rille (8) begrenzende umgebogene Rand (7) einen U-förmigen Querschnitt aufweist und die Enden seiner beiden radial ausgerichteten Seitenteile (7a,7b; 7a,18) aufeinander zugebogen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein ringförmiges Organ (16) aufweist, das längs ihres äußeren Umfangs in das genannte Teil (4) eingesetzt ist und zur axialen Halterung des Gelenks dient.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Abmessung des sich in der ringförmigen Rille (8) befindlichen Wulstes (13) höchstens halb so groß wie seine radiale Abmessung ist.