DE3426953C2 - Abdichtungsvorrichtung mit Faltenbalg, insbesondere für Übertragungsgelenke - Google Patents

Abstract

Die Abdichtungsvorrichtung an einem Übertragungsgelenk für hohe Drehzahlen, die den Schmiermittelaustritt verhindert, weist einen Faltenbalg (9) aus einem Elastomer auf, dessen eine radial verlaufende Abschlußwand (21) in einem Wulst (13) endet. Der Wulst (13) ist in eine ringförmige Rille (8) eingesetzt, die an dem freien Ende einer das eine Gelenkteil (1) umgebenden Kappe (4) ausgebildet ist. Man erreicht so einen minimalen axialen Platzbedarf des Gelenks und trotz der Wirkungen der Zentrifugalkraft einen guten Sitz.

Description

F i g. 6 einen Längsschnitt einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig.7 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Das in F i g. 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 TeC 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 Tb, die durch einen Boden Tc miteinander verbunden sind. Dieser umgebogene Rand 7 begrenzt eine ringförmige Rille 8, die radial zur Achse der Glocke 1 offen ist

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.

F i g, 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 Fgegen einen feststehenden Anschlag 15 verschiebbaren Klemmstück 14 kann die zweite Wand Tb des umgebogenen Randes 7 auf den Wulst 13 gepreßt werden, so daß man den in F i g. 3 dargestellten Endzustand erreicht Die Funktion der Teile 14 und 15 kann vertauscht werden.

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

Fig.4 zeigt im Detail, daß die durch die Wand Tb ausgeübte Kraft in dem inkompressiblen Elastomer eine tangentiale Kompression erzeugt durch die der Wulst 13 gegen den Boden Tc 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 F i g. 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 /(Fig. 1) des über die Glocke überstehenden Teils der Kappe 4 kleiner sein als bei den bereits bekannten Ausführungen.

Es ist ferner nach F i g. 5 möglich, auf die Wand Tb eine stärkere Klemmung auszuüben, so daß ^cie mit der ersten Wand Ta einen Klemmwinkel μ bildet, wodurch die Befestigung des Wulstes 13 in der Rille 8 verstärkt wird.

Bei der in F i g. 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 Td 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 Td des Randes 7 zwischen der ersten Wand Ta 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 wird 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.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform der 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 136 und radiale Abschlußwände 21a und 21,6 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 beschriebene 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 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 F i g. 2 gezeigte, erforderlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 gepreßt wird, die durch Umbiegen des Endes einer Patentansprüche: Blechkappe um 180° gebildet wird. In axialer Richtung wird der Wulst mit Hilfe einer Einschnürung im umge-

1. Abdichtungsvorrichtung für Drehgelenke mit bogenen Ende der Blechkappe, die hinter dem Wulst einem Faltenbalg (9; 23) aus verformbarem Material, 5 angeordnet ist, gehalten.

der an seinen Enden mit zwei Gelenkteilen (3 bzw. Der größte Nachteil der vorstehend beschriebenen

1), deren Achsen miteinander einen variablen Win- Anordnung ist die erhebliche Vergrößerung der axialen kel bilden können, verbunden ist und zumindest an Abmessung des Gelenks, so daß sich dieses für bestimmeinem Ende einen Wulst (13) aufweist, der an einer te Anwendungen nicht mehr eignet mit dem äußeren Gelenkkörper (1) verbundenen io Dies gilt z. B. für die in der FR-24 16 811 beschriebene Hülse (4) befestigt ist, wobei die Hülse (4) einen Anwendung, bei der zwei Gelenke symmetrisch in sehr Mantel (5) zur Befestigung am äußeren Gelenkkör- geringem Abstand hintereinander angeordnet sind. Ferper (1) und einen die Rille (8) begrenzenden umge- ner wird die mögliche Abwinkelung des Gelenks durch bogenen Rand (7) aufweist, dadurch gekenn- die im Verhältnis zum Gelenkkörper große axiale Auszeichnet, daß die Hülse (4) eine radial zur Achse 15 kragung der Kappe begrenzt, da der Wellenzapfen die des Drehgelenks (1) offene, ringförmige Rille (8) bil- Wandung der axialen Balgfalte gegen den umgebogedet und de? sich radial erstreckende Wulst (13) an nen Rand der Kappe drückt

dem freien Ende einer zur Achse des Drehgelenks Aus der GB 11 17 174 ist weiter ein Faltenbalg be-

etwa radial verlaufenden Balgwandung (21) ausge- kannt, bei dem ein Wulst in einer radial nach innen bildet und in der Rille (8) aufgenommen ist, daß der 20 offenen Rille eines Halterungselementes aufgenommen die Rille (8) begrenzende umgebogene Rand (7) ei- ist Der Balg dient dabei der Abdichtung eines Kugelgenen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen beide lenkzapfens, der nicht umläuft, so daß keine Dichtungsradial ausgerichtete Seitenteile (7a, 7b; 7a, 18) annä- probleme in Folge von Zentrifugalkräften auftreten, hemd parallel sind, und daß der Wulst (13) in der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine AbRille (8) durch Zentrifugalkraft radial beaufschlag- 25 dichtungsvorrichtung für Drehgelenke der eingangs gebar angeordnet ist nannten Art bereitzustellen, die bei geringer axialer Ab-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- messung und bei hohen Drehzahlen einen guten Sitz zeichnet, daß die axiale Abmessung des sich in der garantiert Diese Aufgabe wird bei der eingangs geringförmigen Rille (8) befindlichen Wulstes (13) nannten Abdichtungsvorrichtung erfindungsgemäß dahöchstens halb so groß wie seine radiale Abmessung 30 durch gelöst daß die Hülse eine radial zur Achse des ist. Drehgelenks offene, ringförmige Rille bildet und der

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder sich radial erstreckend!; Wulst an dem freien Ende einer 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ringscheibe zur Achse des Drehgelenks etwa radial verlaufenden (16) aufweist, die mit ihrem äußeren Umfang in die Balgwandung ausgebildet und in der Rille aufgenom-Hülse (4) eingesetzt ist und auf diese Weise das eine 35 men ist, daß der die Rille begrenzende umgebogene Seitenteil der U-förmigen Rille (8) bildet. Rand einen U-förmigen Querschnitt aufweist dessen

beide radial ausgerichtete Seitenteile annähernd paral-

IeI sind, und daß der Wulst in der Rille durch Zentrifugalkraft radial beaufschlagbar angeordnet ist Hierbei 40 kann beispielsweise der Rand gegenüber dem Befesti-

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtungs- gungsmantel radial nach außen vorstehen und die Hülse vorrichtung für Drehgelenke mit einem Faltenbalg aus zwischen dem Befestigungsmantel und dem umgebogeverformbarem Material, der an seinen Enden mit zwei nen Rand einen Bereich aufweisen, der gegenüber dem Gelenkteilen, deren Achsen miteinander einen varia- Mantel radial nach innen eingezogen ist Nach einer blen Winkel bilden können, verbunden ist und zumin- 45 bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die dest an einem Ende einen Wulst aufweist, der an einer axiale Abmessung des sich in der ringförmigen Rille mit dem äußeren Gelenkkörper verbundenen Hülse be- befindlichen Wulstes höchstens halb so groß wie seine festigt ist, wobei die Hülse einen Mantel zur Befestigung radiale Abmessung.

am äußeren Gelenkkörper und einen die Rille begren- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist in An-

zenden umgebogenen Rand aufweist. 50 spruch 3 angegeben.

Elastische Faltenbalge zur Verhinderung von Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme

Schmiermittelaustritt, mit denen die derzeitig verwen- auf die Zeichnung näher beschrieben. In den Figuren deten Gleichlaufgelenke für hohe Drehzahlen, z. B. Tri- bezeichnen gleiche Besiugszahlen gleiche Elemente. Es podegelenke, ausgerüstet sind, sind insbesondere in FaI- zeigt

tenzonen mit großem Durchmesser hohen Beschleuni- 55 F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt eines mit eigungen ausgesetzt, wobei die Wand des Faltenbalgs und ner erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung ausgedas im Balg enthaltene Schmiermittel die den Kräften rüsteten Tripode-Gelenks;

ausgesetzten Massen sind. Da der durch die Fliehkraft F i g. 2 einen Längsschnitt, der die Art der Befesti-

auf die Balgwand wirkende Druck dem Quadrat des gung eines Endes des Faltenbalgs darstellt, der Teil der Durchmessers proportional ist, muß der Außendurch- 60 Vorrichtung gemäß F i g. 1 ist;

messer eines üblichen Balgs im Bereich seines Anschlus- F i g. 3 einen der F i g. 2 analogen Schnitt, der die Verses an einen der Gelenkkörper so gering wie möglich teilung der Druckkräfte zeigt, die nach dieser Befestigehalten werden, um bei hohen Drehzahlen ein Platzen gung in dem in F i g. 2 dargestellten Ende des Faltendes Balgs zu verhindern. balgs auftreten;

Aus der GB 20 71 790 ist ein Rollbalg bekannt, bei 65 Fig.4 eine Teilendansicht in der die schematische dem am Ende des Balgs eine axiale Falte vorgesehen ist, Verteilung der Druckkräfte nach F i g. 3 dargestellt ist; so daß der Wulst parallel zur Achse des Balges geführt F i g. 5 einen Teillängsschnitt einer Ausführungsform

und in eine in axialer Richtung offene ringförmige Rille der erfindungsgemäßen Befestigung eines Faltenbalgs;