DE3632265C1 - Sealing bellows - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Dichtungsbalg für die Öffnung zwischen Kugelzapfen und Gelenkgehäuse eines Kugelgelenkes, der mit einem zapfenseitigen Balgrand am Kugelzapfenschaft und mit einem gehäuseseitigen Balgrand am Gelenkgehäuse abdichtet, wobei der zapfenseitige Balgrand am Kugelzapfenschaft festgelegt ist und einen umlaufenden Innenflansch hat, der an einer Stirnseite eines Hebelauges anliegt, und wobei der gehäuseseitige Balgrand dichtend und verdrehbar am Gelenkgehäuse anliegt.

Aus dem DE-GM 18 75 318 ist ein Dichtungsbalg für Kugelgelenke bekannt, der einerseits am Gelenkgehäuse festgelegt ist und andererseits am Kugelzapfenschaft und am Hebelauge dichtend und verdrehbar anliegt. Obwohl der verdrehbare Balgrand Dichtlippen hat und mit einem Spannring versehen ist, kann keine optimale Dichtwirkung erzielt werden, da das Hebelauge vielfach eine mangelhafte Oberflächengüte hat und der Balgrand auf dem Kugelzapfenhals wandert bzw. sich schräg zur Zapfenachse einstellt. Zudem kann die Dauerwechselfestigkeit in diesem kritischen Bereich erheblich reduziert werden, da beim Gleiten des Balgrandes Riefen auf dem Kugelzapfenschaft entstehen und eingedrungene Feuchtigkeit Korrosion verursacht. Schließlich ist die gehäuseseitige Befestigung des Dichtungsbalges problematisch, da der Balgrand bei Montage oder Betrieb durch die hohe Klemmkraft des Spannringes häufig beschädigt wird.

Aus der DE-PS 12 66 572 ist ein Dichtungsbalg bekannt, der ebenfalls mit einem Balgrand am Gelenkgehäuse festgelegt ist und mit dem anderen Balgrand dichtend und verdrehbar den Kugelzapfenschaft umfaßt. Der kugelzapfenschaftseitige Balgrand trägt in einer Umfangsnut einen Haltering und ist zwischen diesem Haltering und dem Kugelzapfenschaft eingequetscht, wobei der Haltering zugleich an einem Hebelauge anliegt. Der Kugelzapfenschaft ist jedoch auch bei diesem Dichtungsbalg einer Schwächung durch Korrosion und Riefen ausgesetzt, da der Dichtungsbalg ebenfalls auf dem Hebelauge und dem Kugelzapfenschaft gleitet und zudem in axialer Richtung verschiebbar bzw. querverstellbar ist. Außerdem wird bei dieser Konstruktion der gehäuseseitige Balgrand beim Befestigen oder im Betrieb vielfach beschädigt.

Aus der DE-AS 11 63 089 ist ein Kugelgelenk bekannt, dessen Dichtungsbalg mit seinem zapfenseitigen Balgrand am Kugelzapfenschaft festgelegt ist, während der gehäuseseitige Balgrand dichtend und verdrehbar am Gelenkgehäuse anliegt. Dabei erfolgt die Festlegung des zapfenseitigen Balgrandes am Kugelzapfenschaft mittels eines Druckflansches, der sich an einer Stirnseite eines Hebelauges abstützt. Zusätzlich kann von außen ein elastischer Ring auf den Dichtungsbalg aufgesetzt werden, der von dem Druckflansch zusammengedrückt wird. Trotzdem kann sich bei diesem bekannten Kugelgelenk der zapfenseitige Balgrand immer noch im Verhältnis zum Kugelzapfenschaft verdrehen, wenn der Reibungswiderstand zwischen Dichtungsbalg und Gelenkgehäuse größer wird als zwischen dem zapfenseitigen Balgrand und dem Kugelzapfenschaft bzw. dem Hebelauge.

Schließlich ist aus der CH-PS 4 42 878 ein Kugelgelenk bekannt, bei dem der Dichtungsbalg am Gelenkgehäuse mit einem Spannring festgelegt ist und der zapfenseitige Balgrand mit einer auf dem Kugelzapfenschaft angeordneten und sich am Kugelkopf abstützenden Hülse gegen ein Hebelauge gedrückt wird. Diese Abstützung des zapfenseitigen Balgrandes in Verbindung mit einer unverdrehbaren Festlegung des Dichtungsbalges am Gelenkgehäuse hat einerseits den Vorteil, daß die Hülse als Puffer zwischen Kugelzapfenschaft und Gelenkgehäuse wirksam werden kann, aber andererseits auch den Nachteil, daß der maximale Kippwinkel des Kugelzapfens durch die Hülse etwas eingeschränkt wird.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen technisch verbesserten Dichtungsbalg zu schaffen, der insbesondere eine günstigere Dichtwirkung am Kugelzapfenschaft hat, so daß eine Schwächung durch Korrosion vermieden wird.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Innenflansch des Dichtungsbalges zwischen dem Hebelauge und einem Haltering einklemmbar ist, wobei der Haltering mit einer konischen Bohrung auf dem Kugelzapfenschaft aufsitzt und mit einem Außenrand gegen den Innenflansch drückt.

Mit dieser technischen Lehre wird eine bessere Dichtwirkung erzielt, weil das Hebelauge nicht mehr als Gleitfläche für den zapfenseitigen Balgrand herangezogen wird und ein Wandern bzw. Schrägstellen des zapfenseitigen Balgrandes auf dem Kugelzapfenschaft unterbleibt. Daraus ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß die Dauerwechselfestigkeit des Kugelzapfenschaftes nicht durch Korrosion oder Riefen beeinträchtigt wird. Der Haltering kann nämlich auf dem Kugelzapfenschaft verkeilt werden, so daß praktisch eine unverdrehbare Festlegung des zapfenseitigen Balgrandes am Kugelzapfenschaft erfolgt.

Bei einer praktischen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Haltering auf dem Kugelzapfenhals aufsitzt und stirnseitig am Kugelkopf abgestützt ist, wodurch der Dichtungsbalg in unmittelbarer Nähe des Gelenkgehäuses am Kugelzapfenschaft festlegbar ist und problemlos Klemmkräfte ausreichender Höhe erreichbar sind. Es kommt noch hinzu, daß hierdurch der Haltering die Funktion einer Ausschlagbegrenzung bekommt, die den Kugelzapfenhals vor Beschädigungen durch das Gelenkgehäuse schützt. Vorzugsweise wird der Haltering zu diesem Zwecke aus Kunststoff gefertigt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Haltering mit einem seitlich an seinem Außenrand angeordneten Kragen bzw. seitlich an seinem Außenrand angeordneten Erhebungen in den Innenflansch des zapfenseitigen Balgrandes eindrückbar ist, wodurch der Innenflansch gegen ein Verrutschen auf dem Hebelauge gesichert und eine labyrinthartige Führung der Dichtflächen erreicht wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung trägt der zapfenseitige Balgrand einen den Innenflansch umschließenden Zentrierrand, welcher seitlich an dem Hebelauge anliegt und für einen korrekten Sitz des Dichtungsbalges sorgt und eine zusätzliche Dichtwirkung hat.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der gehäuseseitige Balgrand in eine Balgnut des Gelenkgehäuses eingesetzt ist, so daß er bei Bewegung des Kugelzapfens auf dem Gelenkgehäuse gehalten wird. Zudem ist eine eingedrehte Balgnut ein hervorragender Dichtsitz.

Bei einer weiteren Ausgestaltung trägt der gehäuseseitige Balgrand einen diesen umschließenden Spannring, welcher für eine korrekte Vorspannung sorgt.

Schließlich kann der gehäuseseitige Balgrand mit Dichtlippen versehen werden, welche die Elastizität der Vorspannung des Balgrandes erhöhen und eindringender Feuchtigkeit einen erhöhten Widerstand entgegensetzen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsbalges dargestellt worden ist. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Dichtungsbalg mit Haltering an einem Kugelgelenk im Längsschnitt;

Fig. 2 den Dichtungsbalg gemäß Fig. 1 im perspektivischen Sprengbild in verkleinertem Maßstab.

Die Fig. 1 zeigt ein Kugelgelenk 1 mit einem Gelenkgehäuse 2 und einem, unter Zwischenlage einer Lagerschale 3 eingesetztem Kugelzapfen 4. Das Gelenkgehäuse 2 ist auf der einen Seite mit einem eingewalzten und auf der Lagerschale 3 abgestützten Deckel 5 verschlossen. Auf der anderen Seite ragt der Kugelzapfenschaft 6 dreh- und winkelbeweglich aus dem Gelenkgehäuse 2 heraus. Die Öffnung zwischen Kugelzapfen 4 und Gelenkgehäuse 2 ist mit einem erfindungsgemäßen Dichtungsbalg 7 verschlossen.

Der gehäuseseitige Balgrand ist in eine Balgnut 9 des Gelenkgehäuses 2 eingesetzt und wird in dieser Balgnut 9 von einem Spannring 10 unter Vorspannung gehalten. Der gehäuseseitige Balgrand 8 ist ferner innen mit Dichtlippen 11 versehen, die bei der gezeigten Ausführungsform gegen die Basis der Balgnut 9 drücken.

Der zapfenseitige Balgrand 12 hat einen umlaufenden, zur Achse des Kugelzapfens 4 weisenden Innenflansch 13, der an der Stirnseite eines Hebelauges 14 anliegt. Der Innenflansch 13 ist zwischen dem Hebelauge 14 und einem Haltering 15 eingeklemmt, welcher Haltering 15 an einer konischen Bohrung 16 auf dem Kugelzapfenschaft 6 gehalten wird und mit einem Außenrand 17 gegen den Innenflansch 13 drückt. An seinem Außenrand 17 hat der Haltering 15 seitlich einen umlaufenden Kragen 18, der in den Innenflansch 13 eindrückbar ist und der eine zusätzliche Dicht- und auch eine Haltefunktion ausübt.

Das Hebelauge 14 ist auf den Kugelzapfenkonus 19 aufgeschoben und mittels einer Mutter 20 mit dem ebenfalls auf den Kugelzapfenkonus 19 aufgeschobenen Haltering 15 verspannt. Der Dichtungsbalg 7 trägt einen den Innenflansch 13 umschließenden Zentrierrand 21, der seitlich an dem Hebelauge 14 anliegt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Haltering 15 so auszugestalten, daß er im Bereich eines Kugelzapfenhalses 22 aufliegt und an einem Kugelkopf abgestützt ist, wobei allerdings der Haltering im Bereich des Kugelzapfenhalses 22 relativ dünnwandig ausgeführt werden muß, damit die Winkelbeweglichkeit des Kugelzapfens 4 nicht allzusehr behindert wird. Ein solcher Haltering erfüllt zusätzlich eine Funktion als Ausschlagbegrenzung.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, wird bei der Montage eines Kugelgelenkes zunächst der Kugelzapfen 4 in die Lagerschale 3 eingesetzt und wird dann die Lagerschale 3 mittels eines eingewalzten Deckels 5 im Gelenkgehäuse 2 festgelegt. Dann wird der Haltering 15 auf den Kugelzapfenkonus 19 des Kugelzapfens 4 aufgeschoben. Darauf wird der Dichtungsbalg 7 mit seinem gehäuseseitigen Rand 8 in die Balgnut des Gelenkgehäuses 2 eingesetzt und dort mit dem Spannring 10 dichtend aber verdrehbar gesichert. Schließlich wird das Hebelauge 14 auf den Kugelzapfenkonus 19 geschoben und dort mittels einer Mutter verspannt, wobei der Dichtungsbalg an seinem zapfenseitigen Balgrand 12 zwischen Haltering 15 und Hebelauge 14 eingeklemmt wird.

• Bezugszeichenliste  1 Kugelgelenk
   2 Gelenkgehäuse
   3 Lagerschale
   4 Kugelzapfen
   5 Deckel
   6 Kugelzapfenschaft
   7 Dichtungsbalg
   8 Balgrand (gehäuseseitig)
   9 Balgnut
  10 Spannring
  11 Dichtlippen
  12 Balgrand (zapfenseitig)
  13 Innenflansch
  14 Hebelauge
  15 Haltering
  16 Bohrung
  17 Außenrand
  18 Kragen
  19 Kugelzapfenkonus
  20 Mutter
  21 Zentrierrand
  22 Kugelzapfenhals

Claims (7)

1. Dichtungsbalg für die Öffnung zwischen Kugelzapfen (4) und Gelenkgehäuse (2) eines Kugelgelenkes (1), der mit einem zapfenseitigen Balgrand (12) am Kugelzapfenschaft (6) und mit einem gehäuseseitigen Balgrand (8) am Gelenkgehäuse (2) abdichtet, wobei der zapfenseitige Balgrand (12) am Kugelzapfenschaft (6) festgelegt ist und einen umlaufenden Innenflansch (13) hat, der an einer Stirnseite eines Hebelauges (14) anliegt, und wobei der gehäuseseitige Balgrand (8) dichtend und verdrehbar am Gelenkgehäuse (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenflansch zwischen dem Hebelauge (14) und einem Haltering (15) einklemmbar ist, wobei der Haltering (15) mit einer konischen Bohrung (16) auf dem Kugelzapfenschaft (6) aufsitzt und mit einem Außenrand (17) gegen den Innenflansch (13) drückt.

2. Dichtungsbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (15) auf dem Kugelzapfenhals (22) aufsitzt und stirnseitig am Kugelkopf abgestützt ist.

3. Dichtungsbalg nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (15) mit einem seitlich an seinem Außenrand (17) angeordneten Kragen (18) bzw. seitlich an seinem Außenrand (17) angeordneten Erhebungen in den Innenflansch (13) des zapfenseitigen Balgrandes (12) eindrückbar ist.

4. Dichtungsbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zapfenseitige Balgrand (12) einen den Innenflansch umschließenden Zentrierrand (21) trägt, welcher seitlich an dem Hebelauge (14) anliegt.

5. Dichtungsbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäuseseitige Balgrand (8) in eine Balgnut (9) des Gelenkgehäuses (2) eingesetzt ist.

6. Dichtungsbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäuseseitige Balgrand (8) einen diesen umschließenden Spannring (10) trägt.

7. Dichtungsbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäuseseitige Balgrand (8) mit Dichtlippen (11) versehen ist.