DE4202072A1 - Kugelgelenk mit zwei separaten stroemungskanaelen - Google Patents
Kugelgelenk mit zwei separaten stroemungskanaelenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugelgelenk zur ge
lenkigen Abstützung von insbesondere hydraulischen Einrich
tungen, wie Kolbenzylindereinheiten und dergleichen, be
stehend aus zwei Gelenkarmen, wobei der erste Gelenkarm ein
in einer innen topfartig ausgebildeten Aufnahme sitzendes
Lagerelement mit einer hohlkugelschalenförmigen Lagerfläche
aufweist und der zweite Gelenkarm in einem Endbereich als
in dem Lagerelement mit einer kalottenförmigen Lagerfläche
geführtes Lagerkugelelement ausgebildet ist, wobei die Ge
lenkarme begrenzt in einem bestimmten Schwenkwinkelbereich
gegeneinander verschwenkbar sowie unbegrenzt um die Längs
achse des zweiten Gelenkarms gegeneinander verdrehbar sind,
wobei ein erster Strömungskanal für ein insbesondere hy
draulisches Medium vorgesehen ist, der von einem durch den
ersten Gelenkarm verlaufenden, ersten Kanalabschnitt, einem
durch den zweiten Gelenkarm verlaufenden, zweiten Kanalab
schnitt sowie von diese Kanalabschnitte verbindenden, sich
im Bereich der Lagerflächen in zu diesen radialer Richtung
durch das Lagerelement und das Lagerkugelelement erstrec
kenden Passagen gebildet und über Dichtungen nach außen ab
gedichtet ist, und wobei ein von dem ersten Strömungskanal
unabhängiger, zweiter Strömungskanal vorgesehen ist mit
einem durch den ersten Gelenkarm verlaufenden, ersten Teil
kanal, einem durch den zweiten Gelenkarm verlaufenden,
zweiten Teilkanal sowie einem den ersten Teilkanal unter
Umgehung des Bereichs der Lagerflächen des Lagerelementes
und des Lagerkugelelementes mit dem zweiten Teilkanal ver
bindenden Verbindungskanal, wobei der zweite Teilkanal in
einer dem Lagerkugelelement benachbarten, freien Stirnflä
che des zweiten Gelenkarmes eine Mündungsöffnung aufweist,
die in jeder möglichen Gelenkstellung mit einer im Boden
bereich der topfartig ausgebildeten Aufnahme des ersten
Gelenkarms ausgebildeten, einen Teil des Verbindungskanals
bildenden Kammer in Verbindung steht, nach Patent . . . .
(Patentanmeldung P 40 40 878.7-12).
Das in der Hauptanmeldung vorgeschlagene Kugelgelenk hat
sich im wesentlichen gut bewährt, da aufgrund der vorhande
nen zwei separaten Strömungskanäle zwei Druckmedien unab
hängig voneinander durch das Gelenk geführt werden können,
und zwar unter Beibehaltung des vollen Bewegungsbereichs
des Gelenkes, d. h. insbesondere der unbegrenzten Verdreh
barkeit der beiden Gelenkarme relativ zueinander. Nun wurde
allerdings festgestellt, daß es im Betrieb zu Schwergängig
keiten oder sogar zu Blockierungen des Gelenkes kommen
kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun
de, das in der Hauptanmeldung vorgeschlagene Gelenk so zu
verbessern, daß unter nahezu allen Betriebsbedingungen eine
optimale Beweglichkeit gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der zweite
Gelenkarm mit dem Lagerkugelelement derart druckausgeglichen
in dem in der Aufnahme des ersten Gelenkarmes sitzenden
Lagerelement geführt ist, daß bei Druckbeaufschlagung des
ersten und/oder des zweiten Strömungskanals auf den zweiten
Gelenkarm bzw. auf das Lagerkugelelement eine resultierende
axiale Kraft wirkt, die zumindest annähernd gleich Null
ist.
Dabei beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß die oben
beschriebenen Probleme darauf zurückzuführen sind, daß bei
Druckbeaufschlagung des zweiten Strömungskanals die freie
Stirnfläche des zweiten Gelenkarms mit dem im zweiten Strö
mungskanal herrschenden Druck beaufschlagt wird, und daß
hierdurch gemäß der physikalischen Beziehung "Kraft gleich
Druck mal Fläche" (F = p·A) eine in Richtung der Längs
achse des zweiten Gelenkarmes wirkende Kraft erzeugt wird,
die das Lagerkugelelement derart in axialer Richtung in die
hohlkugelschalenförmige Lagerfläche des Lagerelementes
preßt, daß eine sehr hohe Lagerreibung auftritt, die bis zu
einem Blockieren des Gelenkes führen kann.
Um nun den erfindungsgemäßen Druckausgleich zu erreichen,
wurde erfindungsgemäß an dem Lagerkugelelement ein der
freien Stirnfläche axial gegenüberliegender, druckbeauf
schlagbarer Flächenbereich geschaffen, so daß durch Druck
beaufschlagung dieses Flächenbereiches eine Gegenkraft er
zeugt wird, die der durch Druckbeaufschlagung insbesondere
des Stirnflächenbereiches erzeugten Kraft mit zumindest an
nähernd gleichem Betrag entgegenwirkt. Hierdurch ist auch
im druckbeaufschlagten Betriebszustand eine leichtgängige
Beweglichkeit des Gelenkes gewährleistet, da sich die bei
den druckbedingten, in den entgegengesetzten axialen Rich
tungen des zweiten Gelenkarmes wirkenden Kräfte zumindest
annähernd zu Null kompensieren. Hierdurch sitzt das Lager
kugelelement praktisch in axialer Richtung "schwimmend" in
dem Lagerelement, wodurch nur eine sehr geringe Lagerrei
bung auftreten kann, die sich im wesentlichen auf die An
lagekräfte der notwendigen Dichtungen beschränkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in
den Unteransprüchen enthalten.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert wer
den. Dabei zeigt die einzige Zeichnungsfigur einen Axial
schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk.
Ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk 1 besteht aus zwei Ge
lenkarmen 2 und 4. Der erste Gelenkarm 2 besitzt eine ein
seitig in Richtung des zweiten Gelenkarms 4 offene Aufnah
me 6, in der ein Lagerelement 8 mit einer konkaven, hohl
kugelschalenförmigen Lagerfläche 10 sitzt. Der zweite Ge
lenkarm 4 weist im Bereich seines in die Aufnahme 6 geführ
ten Endes ein Lagerkugelelement 12 mit einer der konkaven
Krümmung der Lagerfläche 10 entsprechenden, konvex gekrümm
ten, kalottenförmigen Lagerfläche 14 auf. Der zweite Ge
lenkarm 4 ist mit dem Lagerkugelelement 12 derart in dem
Lagerelement 8 des ersten Gelenkarms 2 geführt, daß die
Gelenkarme 2, 4 relativ zueinander einerseits begrenzt in
einem bestimmten, einen zwischen ihren Längsachsen 16, 18
angeordneten Winkel α umschließenden Schwenkwinkelbereich
β sowie andererseits unbegrenzt, d. h. um einen Winkel γ von
mehr als 360°, um die Längsachse 18 des zweiten Gelenkarms
4 verschwenkbar bzw. verdrehbar sind.
Durch das Kugelgelenk 1 führt ein erster Strömungskanal 20
für ein insbesondere hydraulisches Druckmedium (z. B.Hydrau
liköl). Dieser Strömungskanal 20 besteht aus einem durch
den ersten Gelenkarm 2 verlaufenden, ersten Kanalabschnitt
22, einem durch den zweiten Gelenkarm 4 verlaufenden, zwei
ten Kanalabschnitt 24 sowie aus diese Kanalabschnitte 22,
24 verbindenden, sich im Bereich der Lagerflächen 10, 14 in
- bezogen auf deren Kugelkrümmung - radialer Richtung, d. h.
in zur Längsachse 18 des zweiten Gelenkarms 4 - in dessen
Schwenk-Mittelstellung - etwa senkrechter Richtung, durch
das Lagerelement 8 und das Lagerkugelelement 12 erstrecken
den Passagen 26. Der Spalt zwischen den Lagerflächen 10,
14 ist beidseitig des Strömungskanals 20 bzw. der Passagen
26 über Dichtungen 28 nach außen druckdicht abgedichtet.
Weiterhin besitzt das Kugelgelenk 1 einen von dem ersten
Strömungskanal 20 unabhängigen, zweiten Strömungskanal 30
(ebenfalls für ein hydraulisches Druckmedium) mit einem
durch den ersten Gelenkarm 2 verlaufenden, ersten Teilkanal
32, einem durch den zweiten Gelenkarm 4 verlaufenden, zwei
ten Teilkanal 34 sowie mit einem den ersten Teilkanal 32
unter Umgehung des Bereichs der Lagerflächen 10, 14 des
Lagerelementes 8 und des Lagerkugelelementes 12, und damit
auch unter Umgehung der Passagen 26 des ersten Strömungs
kanals 20, unmittelbar mit dem zweiten Teilkanal 34 verbin
denden Verbindungskanal 36. Dabei bildet der Verbindungs
kanal 36 im Bereich des in die Aufnahme 6 geführten, stirn
seitigen Endes des zweiten Gelenkarms 4 eine Kammer 38, in
die der zweite Teilkanal 34 in jeder möglichen Schwenkstel
lung der Gelenkarme 2, 4 mündet.
In den dargestellten, bevorzugten Ausführungsformen der Er
findung sind der erste und zweite Gelenkarm 2, 4 etwa in
einem rechten Winkel zueinander angeordnet, d. h. der Winkel
α zwischen den Längsachsen 16, 18 beträgt in der Schwenkmit
telstellung etwa 90°.
Es ist ferner besonders vorteilhaft, wenn im Bereich des
ersten Gelenkarms 2 der erste Kanalabschnitt 22 des ersten
Strömungskanals 20 als zentrischer Axialkanal und der erste
Teilkanal 32 des zweiten Strömungskanals 30 als den ersten
Kanalabschnitt 22 konzentrisch umschließender Ringkanal
ausgebildet sind. Im Bereich des zweiten Gelenkarms 4 könn
te dies - wie im Hauptpatent beschrieben - praktisch umge
kehrt sein, d. h. der zweite Teilkanal 34 des zweiten Strö
mungskanals 30 könnte hier als zentrischer Axialkanal aus
gebildet sein, während dann der zweite Kanalabschnitt 24
des ersten Strömungskanals 20 als den zweiten Teilkanal 34
konzentrisch umschließender Ringkanal ausgebildet wäre. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft jedoch der zwei
te Kanalabschnitt 24 des ersten Strömungskanals 20 als Axi
alkanal parallel "neben" dem als vorzugsweise zentrisch an
geordneteter Axialkanal ausgebildeten, zweiten Teilkanal 34
des zweiten Strömungskanals 30 durch den zweiten Gelenkarm
4. Der erste Kanalabschnitt 22 des ersten Gelenkarms 2 mün
det in Richtung von dessen Längsachse 16 bzw. senkrecht zur
Längsachse 18 des zweiten Gelenkarms 4 in die Aufnahme 6
und geht hier in die Passagen 26 über. Die Passagen 26 be
stehen aus einer sich ausgehend von dem zweiten Kanalab
schnitt 24 des zweiten Gelenkarms 4 in zu diesem radialer
Richtung durch das Lagerkugelelement 12 erstreckenden Quer
öffnung 40, einem als zur Längsachse 18 konzentrische
Außenringnut des Lager-Kugelelementes 12 gebildeten Ring
kanal 41, sowie aus von einem zur Längsachse 18 des zweiten
Gelenkarms 4 konzentrischen Ringkanal 42 des Lagerelementes
8. Dabei ist dieser letztgenannte Ringkanal 42 vorzugsweise
dadurch gebildet, daß das Lagerelement 8 aus zwei einzelnen
Lagerringen 44 besteht, die jeweils einen Teil der kugel
schalenförmigen Lagerfläche 10 aufweisen, und die zwischen
sich den Ringkanal 42 einschließen, der hierdurch in jeder
möglichen Gelenkstellung die Queröffnung 40 und den Ringka
nal 41 des Lagerkugelelementes 12 mit dem ersten Kanalab
schnitt 22 verbindet.
Der erste Teilkanal 32 des zweiten Strömungskanals 30
zweigt ein Stück vor der Aufnahme 6 über mindestens eine
von der Längsachse 16 weg verlaufende, in den Verbindungs
kanal 36 übergehende Querpassage 46 ab, und der zweite
Teilkanal 34 erstreckt sich in axialer Richtung über den
Bereich der Queröffnung 40 des ersten Strömungskanals 20
hinaus durch den zweiten Gelenkarm 4 bis zu einer stirn
seitigen, sich vorzugsweise konisch erweiternden Mündungs-
Öffnung 48, die in die von dem Verbindungskanal 36 gebilde
te Kammer 38 mündet, und zwar vorzugsweise über einen kur
zen Bohrungsabschnitt 49, der mit der Mündungsöffnung 48
aufgrund von deren sich konisch erweiternden Ausbildung
ständig, d. h. in jeder möglichen Gelenkstellung, verbunden
ist. Somit bildet der Verbindungskanal 36 praktisch einen
seitlichen "Bypass", der an dem Lagerbereich "vorbeiführt".
Die beiden einzelnen Lagerringe 44 des Lagerelementes 8
sitzen unter Zwischenlage von jeweils einem Dichtring 50 in
der Aufnahme 6. Ferner sind die oben bereits erwähnten
Dichtungen 28 erfindungsgemäß durch zwei Dichtringe 52 und
54 gebildet, die vorzugsweise beide jeweils gekammert in
einer Ringnut des Lagerelementes 8 oder des Lagerkugelele
mentes 12 sitzen. In der dargestellten, bevorzugten Aus
führungsform sind die Dichtringe 52, 54 jeweils in einer
Außenringnut des Lagerkugelelementes 12 angeordnet, jedoch
liegt es im Bereich der Erfindung, die Dichtringe 52, 54
entsprechend in Innenringnuten des Lagerelementes 8 anzu
ordnen. Diese beschriebene Kammerung der Dichtringe 52, 54
ist insofern von besonderem Vorteil, als hierdurch beson
ders hohe Drücke abgedichtet werden können.
In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist das
Lagerkugelelement 12 einstückig mit dem zweiten Gelenkarm
4 ausgebildet. Ferner wird hier der der Öffnung der Auf
nahme 6 abgekehrte Lagerring 44 des Lagerelementes 8 zum
Einstellen des Lagerspiels auf seiner dem anderen Lagerring
44 abgekehrten Seite von einem Einstellelement 60 beauf
schlagt. In der dargestellten Ausführungsform besteht die
ses Einstellelement 60 aus einer über ein Gewinde 62 mit
dem ersten Gelenkarm 2 verbundenen, die Längsachse 18 des
zweiten Gelenkarms 4 konzentrisch umschließenden Ring
schraube bzw. Außengewindemutter 64. Des weiteren ist vor
zugsweise der der Öffnungsseite der Aufnahme 6 abgekehrte
Lagerring 44 deckelartig ausgebildet und von dieser Seite
her die Aufnahme verschließend in diese eingesetzt. Dabei
verlaufen der Verbindungskanal 36 und auch der Bohrungsab
schnitt 49 durch den Lagerring 44, und die Kammer 38 ist
von einer Ausnahmevertiefung des Lagerrings 44 gebildet und
wird nach außen durch ein Deckelelement 66 verschlossen.
In der Zeichnung ist nun noch eine bevorzugte Anwendung des
erfindungsgemäßen Kugelgelenkes 1 zur Abstützung einer hy
draulischen Kolbenzylindereinheit 70 angedeutet. Hierbei
ist der erste Gelenkarm 2 mit einer Kolbenstange 72 der
Kolbenzylindereinheit 70 verbunden, wobei zweckmäßigerweise
der erste Strömungskanal 20, d. h. dessen erster Kanalab
schnitt 22, mit einem Zylinderraum und der zweite Strö
mungskanal 30 bzw. dessen erster Teilkanal 32 mit einem die
Kolbenstange 72 umschließenden Zylinderringraum 76 verbun
den sind. Der Zylinderraum der Kolbenzylindereinheit 70
sowie auch ein mit der Kolbenstange 72 verbundener Kolben
sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Bei dieser Anwen
dung können der Zylinderraum und der Zylinderringraum unab
hängig voneinander über das erfindungsgemäße Kugelgelenk 1
mit externen Hydraulikeinrichtungen, wie Druckspeichern,
Druckmittelpumpen, Hydrauliktanks und dergleichen, verbun
den werden.
Erfindungsgemäß ist nun der zweite Gelenkarm bezüglich der
durch Druckbeaufschlagung des ersten und/oder des zweiten
Strömungskanals 20/30 erzeugten, in Richtung der Längsachse
18 wirkenden Kräfte derart druckausgeglichen, daß er mit
einer resultierenden axialen Kraft beaufschlagt wird, die
zumindest annähernd gleich Null ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
dies nun dadurch erreicht, daß der der Öffnungsseite der
Aufnahme 6 zugekehrt angeordnete, den Spalt zwischen den
Lagerflächen 10, 14 neben den Passagen 26 des ersten Strö
mungskanals 20 nach außen abdichtende Dichtring 54 in Rich
tung der Längsachse 18 weiter von den Passagen 26 entfernt
angeordnet ist als der andere Dichtring 52. Hierdurch sind
erfindungsgemäß zwischen den beiden Dichtringen 52, 54 an
dem Lagerkugelelement 12 zwei unterschiedlich große, in
entgegengesetzten axialen Richtungen vom innerhalb des
ersten Strömungskanals 20 herrschenden Druck beaufschlagte
Flächenbereiche 14a und 14b der Lagerfläche 14 gebildet
(abgeteilt), wobei der der Öffnungsseite der Aufnahme 6
nächstliegende Flächenbereich 14a eine größere Oberfläche
als der andere, der Öffnungsseite entfernt liegende Flä
chenbereich 14b besitzt. Der Druck wirkt nun durch den
Spalt zwischen den Lagerflächen 10, 14 auf die Flächenbe
reiche 14a und 14b, und aufgrund der Kugelkrümmung der
Lagerfläche 14 und damit auch der Flächenbereiche 14a, 14b
entstehen hierdurch wegen der physikalischen Beziehung
F = p·A (Kraft = Druck mal von diesem beaufschlagte
Fläche, wobei hier unter "Fläche" jeweils die axiale Pro
jektion der kalottenförmig gewölbten Flächenbereiche 14a,
14b zu verstehen ist) zwei gegeneinanderwirkende Kraftkom
ponenten, wobei die den zweiten Gelenkarm in die Aufnahme
6 hineinpressende Kraftkomponente p mal Fläche 14a größer
als die entgegengesetzte, den zweiten Gelenkarm aus der
Aufnahme 6 herausdrückende Kraftkomponente p mal Fläche 14b
ist. Es entsteht hieraus folglich eine erste Kraftresul
tierende, die die Tendenz hat, den zweiten Gelenkarm in die
Aufnahme 6 hineinzupressen. Nun entsteht aber zwangsläufig
auch eine weitere axiale, in Richtung der Öffnungsseite der
Aufnahme 6 wirkende Kraft dadurch, daß die freie Stirnflä
che des zweiten Gelenkarmes, d. h. ein Flächenbereich 14c
der Lagerfläche 14, von der Kammer 38 des zweiten Strö
mungskanals 30 her mit dem hier herrschenden Druck beauf
schlagt wird. Erfindungsgemäß sind deshalb alle druckbeauf
schlagten Flächen derart ausgelegt und an die jeweils in
den beiden Strömungskanälen 20, 30 herrschenden Drücke
angepaßt, daß sich alle axialen Kräfte gegenseitig zumin
dest annähernd zu Null kompensieren. Dies bedeutet, daß
die oben erwähnte erste Kraftresultierende mit entgegen
setzter Richtung zumindest annähernd gleich derjenigen
Kraftkomponente ist, die durch Beaufschlagung des stirn
seitigen Flächenbereichs 14c mit dem Druck des zweiten
Strömungskanals 30 entsteht, so daß hierdurch eine zweite
(Gesamt-)Kraftresultierende entsteht, die etwa Null be
trägt. Es gilt die Gleichung p1·Aa=p1·Ab+p2·Ac, wo
bei p1 der Druck innerhalb des ersten Strömungskanals 20,
p2 der Druck innerhalb des zweiten Strömungskanals 30,
Aa die Fläche (axiale Projektion) des Flächenbereichs 14a,
Ab die axial projizierte Fläche des Flächenbereichs 14b und
Ac die axial projizierte Fläche des Flächenbereichs 14c
bedeuten. Dabei kann das Produkt p1·Ab vorteilhafterweise
gering gehalten werden, indem der Dichtring 52 sehr nahe an
den Passagen 26 angeordnet wird, so daß die für die Entste
hung dieser axialen Kraftkomponente maßgeblichen Flächen Ab
nahezu Null wird.
Erfindungsgemäß ist es nun des weiteren besonders vorteil
haft, wenn ein zusätzlicher, die Mündungsöffnung 48 des
zweiten Teilkanals 34 des zweiten Strömungskanals 30 mit
geringem Abstand umschließender Dichtring 80 den Spalt
zwischen den Lagerflächen 10, 14 abdichtend vorgesehen ist.
Dieser Dichtring 80 ist ebenfalls - wie auch die Dichtringe
52, 54 - vorzugsweise in einer Außenringnut des Lagerkugel
elementes 12 gekammert angeordnet. Durch diesen zusätzli
chen Dichtring 80 kann vorteilhafterweise der stirnseitige,
druckbeaufschlagte Flächenbereich 14c verkleinert werden
(der zwischen den Dichtringen 52 und 80 liegende Flächen
bereich ist nämlich drucklos), so daß sich auch die hier
erzeugte Kraftkomponente entsprechend der Formel F=p2·Ac
reduziert. Hierdurch braucht vorteilhafterweise die Pro
jektion der Gegenfläche 14a auch nur eine relativ kleine
Flächengröße zu besitzen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschrie
bene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch
alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsfor
men. So ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß ein Druck
ausgleich grundsätzlich auch erreicht werden kann, indem
mittels eines zusätzlichen Dichtringes auf der der Öff
nungsseite der Aufnahme 6 zugekehrten Seite des Lagerkugel
elementes 12 zwischen diesem zusätzlichen Dichtring und dem
Dichtring 54 ein druckbeaufschlagbarer Flächenbereich ge
schaffen wird, der dann über eine entsprechende Kanalver
bindung mit dem innerhalb des zweiten Strömungskanals 30
herrschenden Druck beaufschlagt wird. Die Dichtringe 52,
54 wären dann wieder bezüglich der Passagen 26 "symme
trisch" anzuordnen. Diese Ausführungsform wäre insofern
von Vorteil, als für den Druckausgleich der innerhalb des
ersten Strömungskanals 20 herrschende Druck und damit auch
das Druckverhältnis p1/p2 keine Rolle mehr spielen würden;
vielmehr würde dann in den entgegengesetzten Richtungen
stets der gleiche Druck p2 wirken, so daß vorteilhafterweise
auch dessen konkrete Höhe für den Druckausgleich keine Rol
le mehr spielt, wenn einmal die druckbeaufschlagten Flächen
entsprechend abgestimmt (bemessen) sind.
Claims (4)
1. Kugelgelenk zur gelenkigen Abstützung von insbesondere
hydraulischen Einrichtungen, wie Kolbenzylindereinhei
ten und dergleichen, bestehend aus zwei Gelenkarmen,
wobei der erste Gelenkarm ein in einer innen topfar
tig ausgebildeten Aufnahme sitzendes Lagerelement mit
einer hohlkugelschalenförmigen Lagerfläche aufweist
und der zweite Gelenkarm in einem Endbereich als in
dem Lagerelement mit einer kalottenförmigen Lagerflä
che geführtes Lagerkugelelement ausgebildet ist, wobei
die Gelenkarme begrenzt in einem bestimmten Schwenk
winkelbereich gegeneinander verschwenkbar sowie unbe
grenzt um die Längsachse des zweiten Gelenkarms gegen
einander verdrehbar sind, wobei ein erster Strömungs
kanal für ein insbesondere hydraulisches Medium vor
gesehen ist, der von einem durch den ersten Gelenkarm
verlaufenden, ersten Kanalabschnitt, einem durch den
zweiten Gelenkarm verlaufenden, zweiten Kanalabschnitt
sowie von diese Kanalabschnitte verbindenden, sich im
Bereich der Lagerflächen in zu diesen radialer Rich
tung durch das Lagerelement und das Lagerkugelelement
erstreckenden Passagen gebildet und über Dichtungen
nach außen abgedichtet ist, und wobei ein von dem er
sten Strömungskanal unabhängiger, zweiter Strömungs
kanal vorgesehen ist mit einem durch den ersten Ge
lenkarm verlaufenden, ersten Teilkanal, einem durch
den zweiten Gelenkarm verlaufenden, zweiten Teilkanal
sowie einem den ersten Teilkanal unter Umgehung des
Bereichs der Lagerflächen des Lagerelementes und des
Lagerkugelelementes mit dem zweiten Teilkanal verbin
denden Verbindungskanal, wobei der zweite Teilkanal in
einer dem Lagerkugelelement benachbarten, freien
Stirnfläche des zweiten Gelenkarmes eine Mündungsöff
nung aufweist, die in jeder möglichen Gelenkstellung
mit einer im Bodenbereich der topfartig ausgebildeten
Aufnahme des ersten Gelenkarms ausgebildeten, einen
Teil des Verbindungskanals bildenden Kammer in Verbin
dung steht, nach Patent . . .. (Patentanmeldung P 40 40 878.7-12),
dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Gelenkarm (4) mit dem Lagerkugelelement (12)
derart druckausgeglichen in dem in der Aufnahme (6) des
ersten Gelenkarmes (2) sitzenden Lagerelement (8) ge
führt ist, daß bei Druckbeaufschlagung des ersten
und/oder des zweiten Strömungskanals (20/30) auf den
zweiten Gelenkarm (4) bzw. auf das Lagerkugelelement
(12) eine resultierende axiale Kraft wirkt, die zu
mindest annähernd gleich Null ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Lagerkugelelement (12) im der freien Stirnfläche und
einem hier von der Seite der Kammer (38) des zweiten
Strömungskanals her druckbeaufschlagten Flächenbereich
(14c) axial gegenüberliegenden Bereich der kalotten
förmigen Lagerfläche (14) einen druckbeaufschlagten
Flächenbereich (14a) derart aufweist, daß die sich
jeweils als Produkt aus der axial projizierten Flä
chengröße des jeweiligen Flächenbereiches (14a/14c)
mal dem diesen beaufschlagenden Druck ergebenden,
axialen Kräfte mit entgegengesetzten Richtungen
zumindest annähernd gleich groß sind.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
die radialen Passagen (26) des ersten Strömungskanals
(20) beidseitig abdichtenden Dichtungen (28) aus einem
ersten, auf der der Öffnungsseite der Aufnahme (6) ab
gekehrten Seite neben den Passagen (26) angeordneten
Dichtring (52) sowie einem zweiten, auf der anderen
Seite neben den Passagen (26) angeordneten Dichtring
(54) bestehen, wobei der zweite Dichtring (54) derart
weiter von den Passagen (26) entfernt angeordnet ist
als der erste Dichtring (52), daß zwischen dem zweiten
Dichtring (54) und den Passagen (26) der druckbeauf
schlagte, der freien Stirnseite axial gegenüberliegen
de Flächenbereich (14a) gebildet und dieser Flächen
bereich (14a) von dem innerhalb des ersten Strömungs
kanals (20) herrschenden Druck beaufschlagt ist.
4. Kugelgelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3,
gekennzeichnet durch einen zusätz
lichen, den Spalt zwischen den Lagerflächen (10, 14)
abdichtenden und die Mündungsöffnung (48) des zweiten
Teilkanals (34) des zweiten Strömungskanals (30) zur
Reduzierung der Flächengröße des stirnseitig druck
beaufschlagten Flächenbereichs (14c) umschließenden
Dichtring (80).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924202072 DE4202072A1 (de) | 1990-12-20 | 1992-01-25 | Kugelgelenk mit zwei separaten stroemungskanaelen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904040878 DE4040878C1 (en) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | Ball joint supporting hydraulic rams etc - has 2 independent flow ducts, with 2 part-ducts in second flow duct, passing each through joint arm |
DE19924202072 DE4202072A1 (de) | 1990-12-20 | 1992-01-25 | Kugelgelenk mit zwei separaten stroemungskanaelen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4202072A1 true DE4202072A1 (de) | 1993-07-29 |
Family
ID=25899548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924202072 Withdrawn DE4202072A1 (de) | 1990-12-20 | 1992-01-25 | Kugelgelenk mit zwei separaten stroemungskanaelen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4202072A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0811746A2 (de) * | 1996-06-05 | 1997-12-10 | Norsk Hydro ASA | Einrichtung für das Verbinden von flexiblen mit halbflexiblen Rohren bei Meeresbauwerken |
DE102004044088A1 (de) * | 2004-09-09 | 2006-04-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Gelenk- und/oder Lageranordnung |
CN102330857A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-01-25 | 大连益多管道有限公司 | 高温中压球型补偿器 |
-
1992
- 1992-01-25 DE DE19924202072 patent/DE4202072A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0811746A2 (de) * | 1996-06-05 | 1997-12-10 | Norsk Hydro ASA | Einrichtung für das Verbinden von flexiblen mit halbflexiblen Rohren bei Meeresbauwerken |
EP0811746A3 (de) * | 1996-06-05 | 1999-02-03 | Norsk Hydro ASA | Einrichtung für das Verbinden von flexiblen mit halbflexiblen Rohren bei Meeresbauwerken |
DE102004044088A1 (de) * | 2004-09-09 | 2006-04-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Gelenk- und/oder Lageranordnung |
DE102004044088B4 (de) * | 2004-09-09 | 2007-02-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Gelenk- und/oder Lageranordnung |
CN102330857A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-01-25 | 大连益多管道有限公司 | 高温中压球型补偿器 |
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