DE3805443C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtung zwischen einem hohlen Außenteil und einem darin gelagerten Innenteil, die einen einem dieser Teile ortsfest zugeordneten Befestigungsabschnitt und einen an dem jeweils anderen Teil mit mindestens einer Dichtlippe anliegenden Dichtabschnitt aufweist, wobei zumindest der Dichtabschnitt elastisch ausgebildet ist und in mindestens einer der Abschnitte und/oder mit aus magnetisierbaren Werkstoff bestehenden Körpern versehen sind.The invention relates to a seal between a hollow outer part and one stored therein Inner part, which is assigned to one of these parts in a fixed position Fastening section and one on the other part at least one sealing lip adjacent sealing section has, at least the sealing portion elastic is formed and in at least one of the sections and / or with made of magnetizable material existing bodies are provided.
Bei Radialwellendichtungen aber auch bei Manschettendich tungen sind häufig im Bereich der Dichtlippe zur Errei chung der nötigen Vorspannung bzw. der Gewährleistung einer bestimmten Vorspannung über eine vorgegebene Lebensdauer Federn, insbesondere Wurmfedern vorgesehen. Darüber hinaus sind keine besonderen konstruktiven Maßnahmen, um die Vor spannung bzw. Anlage der Dichtlippen zu regeln, mit Aus nahme der eigenen Vorspannung, die sich aus der Formgebung und/oder dem Werkstoff ergibt, vorgesehen. Bei Radial wellendichtungen ist es bereits bekannt, magnetisierbare Körper einzubetten oder einer besonderen Schicht zuzuordnen (US-PS 25 89 766 und DE-AS 26 21 352). Hieraus ist es auch bekannt, daß die Anlage der Dichtlippe durch die Magnetisierung verbessert werden kann.With radial shaft seals but also with sleeve seals are often available in the area of the sealing lip the necessary pretension or the guarantee of a certain preload over a specified service life Feathers, especially worm feathers. Beyond that no special constructive measures to the front to regulate the tension or contact of the sealing lips with Off taking their own pre-tension resulting from the design and / or the material is provided. At radial shaft seals it is already known to be magnetizable Embed body or assign it to a special layer (US-PS 25 89 766 and DE-AS 26 21 352). From there it is too known that the installation of the sealing lip by the Magnetization can be improved.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun de, eine Dichtung für ein Kreuzgelenklager vorzuschlagen, die besondere mechanisch wirkende Maßnahmen für das Festhalten derselben in bezug auf ein Lagerteil in vormontierter Art entbehrlich machen.Proceeding from this, the invention is based on the object en to propose a seal for a universal joint bearing, the special mechanically acting measures for that Retaining the same with respect to a bearing part in Make the pre-assembled type unnecessary.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung als Vordichtung für die Lagerung eines Zapfens eines Zapfenkreuzes eines Kreuzgelenkes, wobei der Befestigungs abschnitt dem Zapfen zugeordnet ist und der Dichtabschnitt mit seiner Dichtlippe im Bereich der Stirnfläche der Lagerbüchse anliegt, gelöst.This object is achieved by training as a pre-seal for the bearing of a pin Cross of a universal joint, the attachment section is assigned to the pin and the sealing section with its sealing lip in the area of the end face the bearing bush is released.
Bei Kreuzgelenken werden die Lagerbüchse, die Lagernadeln und Haupt- und Vordichtung als vormontierte Baueinheit hergestellt. Nachher erfolgt der Zusammenbau dieser Bau einheit mit dem Zapfenkreuz, indem die Lagerbüchse mit der Vordichtung nach Einfädeln des Kreuzes in die Bohrungen der Gabelarme von außen auf die Zapfen und in die Bohrung der Gabelarme eingeschoben werden.With universal joints, the bearing bush, the bearing needles and main and pre-seal as a pre-assembled unit produced. Afterwards the assembly of this construction takes place unit with the journal cross, by the bearing bush with the Pre-seal after threading the cross into the holes the fork arms from the outside onto the pins and into the bore the fork arms are inserted.
Das Halten der Dichtung in vormontierter Weise oder aber auch die Anlage der Dichtlippen an dem abzudichtenden Teil erfolgt über die magnetisierbaren Körper. Hierdurch ist zum einen, entsprechend den Anwendungsfällen, ein mehr oder minder starkes Magnetisieren erforderlich. Mecha nische Halte- oder Vorspannmittel werden dadurch über flüssig. Darüber hinaus kann auch eine Anordnung der ma gnetisierten oder magnetisierbaren Körper im Bereich der Befestigungsabschnitte der Dichtung für den nötigen Halt der Dichtung gegenüber dem Teil, an dem sie aufgenommen ist, erfolgen.Holding the seal in a pre-assembled manner or else also the contact of the sealing lips on the part to be sealed takes place via the magnetizable body. This is on the one hand, depending on the use cases, one more or less strong magnetization required. Mecha Niche holding or pre-tensioning means liquid. In addition, an arrangement of the ma gnetized or magnetizable body in the area of Fastening sections of the seal for the necessary hold the seal opposite the part on which it was added is done.
Ferner kann durch Konzentration der magnetisierten Körper, beispielsweise durch Anbringung mit größerer Anhäufung im Bereich des Befestigungsabschnittes auch erreicht werden, daß die Vordichtung nach der Endmontage einen festen Halt auf dem Zapfen hat. Furthermore, by concentrating the magnetized bodies, for example, by attaching a larger amount in the Area of the fastening section can also be reached that the pre-seal has a firm hold after final assembly on the tenon.
Bevorzugt sind die Körper, die magnetisierbar sind, in die Dichtung bei deren Herstellung einzubetten, und zwar in Form von Metallpulver. Das Einbetten des Metallpulvers oder sonstiger Körper ist sowohl bei aus Kunststoff herge stellten Dichtungen während des Spritzens, als auch bei Gummidichtungen möglich.The bodies that are magnetizable are preferred in the Embedding the seal in its manufacture, in form of metal powder. Embedding the metal powder or other body is both in plastic herge provided seals during spraying, as well Rubber seals possible.
Es ist jedoch auch denkbar, die Körper als eine aufge brachte Beschichtung aus einem magnetisierbaren Werkstoff auszubilden.However, it is also conceivable to put the body up as one brought coating from a magnetizable material to train.
Schließlich können die magnetisierbaren Körper auch als Drahtring oder Drahtringabschnitte ausgebildet sein, die in die Dichtung eingebettet sind.Finally, the magnetizable body can also be used as Wire ring or wire ring sections may be formed are embedded in the seal.
Ferner ist es möglich, lokal, insbesondere umfangsver teilt, einige Körper einzubetten. Diese können dabei bei spielsweise die Form von Zylinderabschnitten haben.It is also possible to locally, in particular circumferentially shares to embed some bodies. This can be done at for example, have the shape of cylinder sections.
Die einzubringenden Körper, beziehungsweise aufzubringen den Körper können als vor der Einbringung bzw. vor der Beschichtung magnetisierte Magnetkörper oder aber auch als nach dem Einbringen magnetisierbare Körper ausgebildet sein.The body to be brought in or applied the body can than before the introduction or before the Coating magnetized magnetic body or as formed after the introduction of magnetizable bodies be.
Für den Fall, daß die Körper Teil einer Beschichtung sind, ist vorgesehen, die Beschichtung auf der Dichtlippe des Dichtabschnittes anzubringen.In the event that the bodies are part of a coating, it is provided that the coating on the sealing lip of the Attach sealing section.
Ausführungsbeispiel der Dichtung sind in bezug auf den Anwendungsfall Kreuzgelenkwelle anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtEmbodiment of the seal are in referring to the universal joint shaft application using the Drawing described. It shows
Fig. 1 eine Kreuzgelenkwelle in Seitenansicht, teil weise geschnitten,In section, Fig. 1, a universal joint shaft in side view, partly,
Fig. 2 eine Kreuzgarnitur, wobei diese im Bereich einer Lagerung eines Zapfens geschnitten ist, Fig. 2 is a cross member unit, which is sectioned in the region of a bearing of a pin,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer vormon tierten Baueinheit mit Dichtungen mit als magnetisierten Körpern eingebetteten Magnet pulver, Fig. 3 of a vormon oriented structural unit with seals with embedded as magnetic bodies magnetic powder a first embodiment,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Lagerbüchse mit einer Vordichtung mit magnetisierbarer Be schichtung,Coating Fig. 4 is a section through a bearing bush with a front seal with magnetizable Be,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Lagerbüchse mit einer Vordichtung mit magnetisierten Draht ringabschnitten und Fig. 5 shows a section through a bearing bush with a pre-seal with magnetized wire ring sections and
Fig. 6 einen Schnitt entsprechend Fig. 3, bei dem in dem Befestigungsabschnitt der Vordichtung umfangsverteilt angeordnete magnetisierte Körper eingesetzt sind. FIG. 6 shows a section corresponding to FIG. 3, in which magnetized bodies arranged circumferentially distributed are inserted in the fastening section of the pre-seal.
In Fig. 1 ist eine Gelenkwelle 1 dargestellt. Diese Ge lenkwelle weist zwei Kreuzgelenke 2 und 3 auf, die durch eine Zwischenwelle 4 miteinander verbunden sind. Jedes der beiden Kreuzgelenke 2 und 3 besteht aus einer Flanschgabel 8 zum Anschluß an ein zu treibendes oder getriebenes Ma schinenteil sowie einer mit der Zwischenwelle 4 drehfest verbundenen Mitnehmergabel 9. Mitnehmergabel 9 und Flanschgabel 8 besitzen Gabelarme, in denen Bohrungen 7 angeordnet sind. In den Bohrungen 7 sind Zapfenkreuze 5, die jeweils vier rechtwinkelig zueinander stehende Zapfen aufweisen, unter Zwischenschaltung von Lagerungen aufge nommen. Diese Lagerung umfaßt eine Lagerbüchse 6, die in die Bohrung 7 eingesetzt ist und den zugehörigen Zapfen des Zapfenkreuzes 5 in sich aufnimmt.In Fig. 1 a propeller shaft 1 is shown. This Ge steering shaft has two universal joints 2 and 3 , which are interconnected by an intermediate shaft 4 . Each of the two universal joints 2 and 3 consists of a flange fork 8 for connection to a machine part to be driven or driven Ma and a driving fork 9 connected to the intermediate shaft 4 in a rotationally fixed manner. Driving fork 9 and flange fork 8 have fork arms in which holes 7 are arranged. In the holes 7 tenons 5 , each having four perpendicular to each other pins, with the interposition of bearings taken up. This storage comprises a bearing bush 6 , which is inserted into the bore 7 and receives the associated pin of the cross 5 in itself.
Die Zwischenwelle 4 besteht in Richtung auf das Kreuzge lenk 3 aus einem Rohr 10, das an die Mitnehmergabel 9 ange schweißt ist und aus einem an dem Rohr 10 befestigten Innen teil 11, das zapfenförmig ausgebildet ist und mit einer Verzahnung 13 versehen ist, die zu einer Innenverzahnung eines Außenteiles 12, das ein Bauteil mit der Mitnehmer gabel 9 des anderen Kreuzgelenkes 2 bildet, in Eingriff ist. Über die Verzahnung 13 ist eine Relativverschiebung von Außenteil 12 zu Innenteil 11 möglich, wobei jedoch über die Verzahnung gleichzeitig die Drehmomentübertragung gesichert ist.The intermediate shaft 4 is in the direction of the Kreuzge steering 3 from a tube 10 which is welded to the driving fork 9 and from an attached to the tube 10 inner part 11 , which is pin-shaped and is provided with a toothing 13 , which an internal toothing of an outer part 12 , which forms a component with the driving fork 9 of the other universal joint 2 , is in engagement. A relative displacement from the outer part 12 to the inner part 11 is possible via the toothing 13 , but the torque transmission is simultaneously secured via the toothing.
Fig. 2 zeigt ein Zapfenkreuz 5 mit den auf den Zapfen 14 gelagerten Lagerbüchsen 6. Das Zapfenkreuz 5 besitzt vier rechtwinkelig zueinander stehende Zapfen 14, die eine zylindrische Außenfläche 15 besitzen. Auf der Außenfläche 15 sind Lagernadeln 17 abrollend angeordnet. Die Lager nadeln 17 sind ferner an der zylindrischen Bohrungswandung der Bohrungswandung 16 der Lagerbüchse 6 aufgenommen. Die Lagerbüchse 6 stützt sich mit der Innenfläche ihres Bodens an der Endfläche 18 des Zapfens 14 ab. Im Zwischen raum zwischen der Außenfläche 15 des Zapfens 14 und der Bohrungswandung 16 der Lagerbüchse 6 sind an die Lager nadeln 17 zunächst in Richtung auf das Zentrum des Zapfen kreuzes hin, jeweils eine Hauptdichtung 20 und eine Vor dichtung 19 angeordnet. Die Vordichtung 19 dient zur Grobabdichtung, d. h. zum Verhindern des Eindringens von Schmutz von außen, während die Hauptdichtung 20 vor allem dazu dient, das für die Schmierung der Lagerung erforderliche Fett in dem Bereich der Lagernadeln 17 und der Zapfeninnenfläche 18 zurückzuhalten. Fig. 2 shows a cross member 5 with the pin 14 mounted on the bearing bushes. 6 The cross 5 has four pins 14 which are at right angles to one another and have a cylindrical outer surface 15 . Bearing needles 17 are arranged in a rolling manner on the outer surface 15 . The bearing needles 17 are also added to the cylindrical bore wall of the bore wall 16 of the bearing bush 6 . The bearing bush 6 is supported with the inner surface of its bottom on the end surface 18 of the pin 14 . In the space between the outer surface 15 of the pin 14 and the bore wall 16 of the bearing bush 6 needles 17 are first crossed towards the bearing towards the center of the pin, each a main seal 20 and a front seal 19 are arranged. The pre-seal 19 is used for rough sealing, ie to prevent the ingress of dirt from the outside, while the main seal 20 is primarily used to retain the grease required for the lubrication of the bearing in the area of the bearing needles 17 and the inner surface 18 of the pin.
Die Ausbildung der Vordichtung 19 in der Lagerbüchse 6 ist anhand der Zeichnungsfiguren 3 bis 6 näher erläutert.The design of the pre-seal 19 in the bearing bush 6 is explained in more detail with reference to the drawing figures 3 to 6.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. Für alle Zeichnungsfiguren 3 bis 6 ist gemeinsam, daß die Lager büchse 6 im Schnitt dargestellt ist. Sie besitzt als vor montierte Lagerungseinheit die bereits eingelegten Lager nadeln 17, welche sich axial an zusätzlichen Scheiben abstützen. Fig. 3 shows a first embodiment. For all drawing figures 3 to 6 it is common that the bearing bush 6 is shown in section. It has the already inserted bearing needles 17 , which are supported axially on additional disks, as a mounted mounting unit.
In die Lagerbüchse 6 ist eine sich an deren Innenfläche 16 abstützende Hauptdichtung 20 anschließend an die Lager nadeln 17 in Richtung auf das offene Ende der Lagerbüchse 6 angeordnet. Die Hauptdichtung 20 weist einen Blechmantel als Träger 24 auf, an dem die Hauptdichtung 20 mit ihrem Befestigungsabschnitt 21 b beispielsweise durch Vulkani sieren befestigt ist, auf. Der Träger 24 in Form des Blechmantels weist einen in Richtung auf das offene Ende der Lagerbüchse 6 gerichteten Vorsprung auf, der zur Sicherung radial nach außen in eine Umfangsnut 25 abge bogen ist. Die Hauptdichtung 20 weist neben dem Befesti gungsabschnitt 21 b zwei Dichtlippen 22 b, auf, die in Richtung auf das offene Ende der Lagerbüchse 6 geneigt angeordnet sind. Die Dichtlippen der Hauptdichtung 20 sind mit 27 bezeichnet. An das offene Ende der Lagerbüchse 6 ist die Vordichtung 19 angeschlossen. Diese besitzt ebenfalls einen Befestigungsabschnitt 21 a, mit dem sie nach dem Auf schieben auf den Zapfen 14 fest ist. Sie weist ferner einen Dichtabschnitt 22 a auf, der mit der Dichtlippe 26 an der Stirnfläche 28 bzw. im Bereich der Stirnfläche 28 der Lagerbüchse 6 dichtend anliegt.In the bearing bush 6 , a main seal 20 , which is supported on the inner surface 16, is then arranged on the bearing needles 17 in the direction of the open end of the bearing bush 6 . The main seal 20 has a sheet metal jacket as a carrier 24 , to which the main seal 20 is fixed with its fastening section 21 b, for example by vulcanizing. The carrier 24 in the form of the sheet metal jacket has a directed toward the open end of the bearing bush 6 projection which is bent radially outwards for securing in a circumferential groove 25 abge. The main seal 20 has in addition to the fastening supply section 21 b, two sealing lips 22 b , which are arranged inclined towards the open end of the bearing bush 6 . The sealing lips of the main seal 20 are designated 27 . The pre-seal 19 is connected to the open end of the bearing bush 6 . This also has a mounting portion 21 a , with which it is fixed after pushing on the pin 14 . It also has a sealing section 22 a , which bears sealingly with the sealing lip 26 on the end face 28 or in the region of the end face 28 of the bearing bush 6 .
Wie aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, ist die Vor dichtung 19 im Querschnitt etwa V-förmig, d. h. als Nut manschette ausgebildet. In die Vordichtung 19 sind magne tisierbare Körper bzw. magnetisierte Körper 23 in Form von Magnetpulver verteilt eingebettet.As can be seen from the drawing figures, the front seal 19 is approximately V-shaped in cross section, that is, designed as a groove sleeve. In the pre-seal 19 magnetizable body or magnetized body 23 are embedded distributed in the form of magnetic powder.
Die Magnetpulverkörper 23 sind verteilt angeordnet und zwar sowohl im Befestigungsabschnitt 21 a als auch im Dichtabschnitt 22 a. Hierdurch wird zum einen eine durch Anhäufung und Magnetisierungsgrad vorgebbare Ablagevor spannung der Dichtlippe 26 an der Stirnfläche 28 der Lagerbüchse 6 gewährleistet, als auch, daß für den in Fig. 3 dargestellten Zustand der Vormontage, die Vor dichtung 19 zur Lagerbüchse 6 vormontiert gehalten. Die Baueinheit bestehend aus Lagerbüchse 6, den Lagernadeln 17, der Hauptdichtung 20 und Vordichtung 19 kann zur Lagerung für die Montage so aufbewahrt werden und gemein sam dann in die Bohrung 7 der zugehörigen Gelenkgabel 8 bzw. 9 auf den Zapfen 14 aufgeschoben werden. Ferner sor gen die magnetisierten Körper 23 im Bereich des Befesti gungsabschnittes 21 a dafür, daß die Dichtung 19 undrehbar in bezug auf den Zapfen 14 gehalten werden kann. Hierzu ist beispielsweise vorgesehen, daß im Bereich des Befestigungsabschnittes 21 a eine höhere Konzentration von magnetisierten Körpern 23 in Form des Magnetpulvers vorhanden sind, als im übrigen Bereich. Das Magnetpulver ist während des Herstellungsprozesses der Vordichtung 19 eingebracht worden.The magnetic powder body 23 are arranged in a distributed manner, both in the fastening section 21 a and in the sealing section 22 a . In this way a predeterminable by accumulation and degree of magnetization Ablagevor becomes a voltage of the sealing lip ensures at the end face 28 of the bearing bushing 6 26 also that held as for the in Fig. State 3 shown the pre-assembly, the pre-assembled before seal 19 for bearing bush 6. The assembly consisting of bearing bush 6 , the bearing needles 17 , the main seal 20 and pre-seal 19 can be stored for storage for assembly and then together in the hole 7 of the associated joint fork 8 or 9 are pushed onto the pin 14 . Furthermore, the magnetized body 23 in the region of the fastening supply section 21 a ensures that the seal 19 can be held non-rotatably with respect to the pin 14 . For this purpose, it is provided, for example, that a higher concentration of magnetized bodies 23 in the form of the magnetic powder is present in the region of the fastening section 21 a than in the rest of the region. The magnetic powder has been introduced during the manufacturing process of the pre-seal 19 .
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind im wesent lichen dieselben Anordnungsverhältnisse wie im Zusammen hang mit Fig. 3 beschrieben, gegeben. Der einzige Unter schied besteht in Hinsicht auf die Anordnung der magneti sierbaren Körper 23 der Vordichtung 19. Die Dichtlippe 26, mit der die Vordichtung 19 an der Stirnfläche 28 der Lagerbüchse 6 anliegt ist mit einer die magnetisierbaren Körper 23 aufweisenden Schicht versehen. Die Schicht kann beispielsweise durch Spritzen der Dichtung im Zwei-Kompo nentenverfahren, d. h. mit 2 Extrudern erfolgen.In the embodiment of FIG. 4, the same arrangement relationships as described in conjunction with FIG. 3 are given in wesent union. The only difference is in terms of the arrangement of the magnetizable body 23 of the pre-seal 19th The sealing lip 26 with which the pre-seal 19 rests on the end face 28 of the bearing bush 6 is provided with a layer having the magnetizable body 23 . The layer can be done, for example, by spraying the seal in the two-component process, ie with 2 extruders.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind zur Hal terung der Vordichtung 19 an der Stirnfläche 28 in den Bereich des Dichtabschnittes 22 a entweder ein umlaufender, aus einem magnetisierbaren Werkstoff bestehender Draht ring oder Drahtringabschnitte, die die magnetisierbaren Körper 23 bilden, eingelegt.In the exemplary embodiment according to FIG. 5, for retention of the pre-seal 19 on the end face 28 in the region of the sealing section 22 a, either a circumferential ring made of a magnetizable material or ring or wire ring sections which form the magnetizable body 23 are inserted.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 schließlich sind in dem Befestigungsbereich 21 a der Vordichtung 19 umfangs verteilt stabförmige magnetisierbare Körper 23 angeordnet. Diese sorgen dafür, daß die Vordichtung 29 zur Erzielung einer vormontierbaren Baueinheit gegenüber der Bohrungswandung 16 der Lagerbüchse 6 im Bereich deren offenen Ende ge halten werden. Bevorzugt können drei solcher eingebetteter Stabmagnete 23 vorgesehen sein.Finally, in the embodiment according to FIG. 6, rod-shaped magnetizable bodies 23 are arranged circumferentially distributed in the fastening area 21 a of the pre-seal 19 . These ensure that the pre-seal 29 to achieve a preassembled unit with respect to the bore wall 16 of the bearing bush 6 in the area of the open end of the ge are kept. Three such embedded bar magnets 23 can preferably be provided.
Claims (9)
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