DE4424953A1 - Abdichtungsvorrichtung für Gleichlaufschiebegelenke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen, die für Abdichtungsvorrichtungen für Gleichlaufschiebegelenke entwickelt wurden und einen Balg, eine Kappe und eine Axial- Gleithülse an der Antriebswelle (oder Abtriebswelle) aufwei­ sen.

Die für diesen Zweck bekannten Abdichtungsvorrich­ tungen haben keine Axialverschiebungs-Ausgleichsmittel. Der Abdichtungsbalg, im allgemeinen aus Gummimaterial, wird an einem Ende an den äußeren Körper des Gleichlaufschiebegelenks oder an einer mit dem Gleichlaufschiebegelenk verbundene Kappe und am anderen Ende direkt an die Antriebswelle befe­ stigt. Dieser Abdichtungsbalg ist gleichzeitig den Gleich­ laufgelenk-Verschiebungsbewegungen wie auch relativen axialen Bewegungen unterworfen, die zwischen der Antriebswelle und dem äußeren Verschiebungskörper des Gleichlaufschiebegelenks vorkommen.

Dieser Typ bekannter Abdichtungsvorrichtungen weist eine Begrenzung bezüglich des axialen Verschiebungshubs auf, da die Balgverformung keine bestimmte Grenze überschreiten darf, weil dadurch seine Lebensdauer bedeutend vermindert werden kann, speziell wenn der zur Verfügung stehende Raum für seine Installation gering ist. Ein weiterer Nachteil der von den bekannten Abdichtungsvorrichtungen angewendeten Kon­ struktionen liegt darin, daß infolge des großen Flexibili­ tätsanspruchs, um die Axial- und Winkelbewegungen des Gleich­ laufschiebegelenks auszugleichen, die Geometrie des Abdich­ tungsbalgs eine relativ geringe radiale und axiale Steifheit aufweist. Diese Tatsache führt zu unerwünschten Verformungen, strukturellen Instabilitäten oder sogar zu Brüchen, wenn sie hohen Umdrehungen ausgesetzt wird. Noch ein anderes Problem, das bei diesem Typ von Abdichtungsvorrichtungen vorkommen kann, ist die Möglichkeit der Ansammlung von Schmierstoffen, die von dem Gleichlaufschiebegelenk im inneren Bereich des größten Abdichtungsbalg-Durchmessers stammen. Die Ansammlung dieses Materials kann zu großen Verformungen führen oder so­ gar den Kollaps des Balgs verursachen, der sich infolge der Fliehkraftwirkung ergibt, die auf die Schmierstoffmasse wäh­ rend hoher Umdrehungen wirkt.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Ab­ dichtungsvorrichtung für ein geometrisch stabiles Gleichlauf­ schiebegelenk, welche trotz hoher Umdrehungen hohe Lebens­ dauer hat und die verhältnismäßig große axiale Bewegungen zwischen dem äußeren Verschiebungskörper des Gleichlaufschie­ begelenks und der Antriebswelle erlaubt. Dies wird durch eine Abdichtungsvorrichtung erzielt, die aus mindestens drei Bau­ teilen gebildet wird: einem Abdichtungsbalg, einer Kappe und einer Gleithülse. Der Abdichtungsbalg besitzt eine geringere Öffnung, die auf die äußere Fläche der Gleithülse montiert wird, während die größere Öffnung mit einem der Kappenenden verbunden ist. Die Kappe wird auf die äußere Fläche des äuße­ ren Verschiebungskörpers des Gleichlaufschiebegelenks mon­ tiert. Die Gleithülse verschiebt sich in axialer Richtung über die Antriebswelle, an die das Gleichlaufschiebegelenk gekuppelt wird. Ein erster Vorteil der Erfindung ist, daß die Abdichtungsvorrichtung eine verhältnismäßig große axiale Ver­ schiebung zwischen der Antriebswelle und dem äußeren Ver­ schiebungskörper des Gleichlaufschiebegelenks ermöglicht, da der Abdichtungsbalg - durch seine kleinere Öffnung - zusammen mit der Axial-Gleithülse wirkt, ohne eine wesentliche Verfor­ mung des genannten Balgs zu verursachen. Die möglichen ver­ hältnismäßigen Axialbewegungen zwischen der Antriebswelle und dem äußeren Gleichlaufgelenkkörper werden von der Gleithülse absorbiert. Auf diese Weise werden große Axialverschiebungen des Gleichlaufschiebegelenks mit geringem Umformungszustand des Balgs erzielt.

Ein zweiter Vorteil der Erfindung ist die Abdich­ tungsbalg-Geometrie, die für den Ausgleich der Gleichlaufge­ lenk-Verschiebungsbewegungen bestimmt ist und mit einem nied­ rigeren Stand von Spannungen und Umformungen arbeitet und da­ durch eine größere Lebensdauer und einen größeren Ermüdungs­ widerstand ergibt. Dieser Konstruktionstyp ermöglicht die An­ wendung eines Abdichtungsbalgs mit größerer axialer und ra­ dialer Steifheit, die damit eine bessere strukturelle Stabi­ lität gewährleistet, und zwar auch bei hohen Umdrehungszah­ len.

Ein dritter Vorteil der nach der Erfindung vorge­ schlagenen Abdichtungsvorrichtung ist, daß die Kappe eine gleichmäßig geneigte seitliche Fläche in Richtung zum äußeren Gleichlaufgelenkkörper aufweist. Dies gewährleistet die Rück­ führung irgendeines Schmierstoffes, der sich auf der inneren Fläche des Balgs abgelagert hat, in das Gleichlaufschiebege­ lenk, und zwar durch Wirkung der Fliehkraft, die durch das Rotationssystem erzeugt wurde.

Der vierte Vorteil dieser Erfindung ist, daß der Abdichtungsbalg in seiner kleineren Öffnung einen Kanal be­ sitzt, der die Druckunterschiede, die zwischen Innen- und Au­ ßenseiten der Abdichtungsvorrichtung vorkommen, ausgleicht. Dieser Kanal vermeidet das Erscheinen von Druckunterschieden, die unerwünschte Verformungen oder auch den Bruch des Abdich­ tungsbalgs verursachen können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati­ scher Zeichnungen noch näher unter Bezug auf Abdichtungsvor­ richtungen an Gleichlaufschiebegelenken im einzelnen erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines schematischen Längs­ schnitts der Abdichtungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht eines Längsschnitts eines Ab­ dichtungsbalgs;

Fig. 3 eine Ansicht eines Längsschnitts der Kappe;

Fig. 4 eine Teilansicht eines Längsschnitts einer Option des Abdichtungsbalgs;

Fig. 5 eine Teilansicht eines Längsschnitts einer Option der Kappe; und

Fig. 6 eine Teilansicht eines Längsschnitts einer bevorzugten Ausführungsform der Gleithülse.

Fig. 1 zeigt eine Abdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die auf ein Gleichlaufschiebegelenk 1 und auf eine Antriebswelle 2 montiert wird, die einen Abdichtungsbalg 3, eine Kappe 4 und eine Gleithülse oder Gleitbüchse 5 enthält. Der Abdichtungsbalg 3, der aus Gummi- oder Polymermaterial ausgeführt sein kann, wird auf die Gleithülse 5 montiert, die axial über die äußere Fläche der Antriebswelle 2 (oder einer entsprechenden Antriebswelle) gleitet, auf welche der innere Verschiebungskörper 11 des Gleichlaufschiebegelenks 1 mon­ tiert wird. Der Abdichtungsbalg 3 ist am anderen Ende mit der Kappe 4 verbunden, die ihrerseits auf den äußeren Verschie­ bungskörper 12 des Gleichlaufschiebegelenks 1 montiert wird.

Gemäß Fig. 2 besitzt der Abdichtungsbalg 3 eine größere Öffnung 31, die auf die Kappe 4 montiert wird, wäh­ rend die kleinere Öffnung 32 auf die äußere Fläche der Gleit­ hülse 5 montiert wird. Die kleinere Öffnung 32 ist mit einem Längskanal 33 versehen, der als Druckausgleicher zwischen dem äußeren und inneren Bereich der Dichtungsvorrichtung wirkt. Der Längsschnitt der seitlichen Fläche 34 des Abdichtungs­ balgs 3 besteht aus zwei zur Achse der Antriebswelle 2 ge­ neigten Teilen, die mit einer konkaven Biegung verbunden sind, deren Wirkung eine größere axiale und radiale Steifheit bringt als die bei den Bälgen üblicher Form übliche, was ihm bei Umdrehungen eine bessere Stabilität verleiht.

Gemäß Fig. 3 wird die Kappe 4 durch die - vorzugs­ weise als Überschubmuffe ausgebildete - Aufnahme 41 auf den äußeren Verschiebungskörper 12 des Gleichlaufschiebegelenks 1 montiert; das andere Ende hat einen Umfangsumschlag 42, der die größere Öffnung 31 des Abdichtungsbalgs 3 ergreift, um so eine zusammenhängende Gesamtheit zu gewährleisten. Die seit­ liche Fläche 43 der Kappe 4 ist kegelig und ihr Durchmesser vergrößert sich in Richtung des Gleichlaufschiebegelenks 1, so daß irgendein von dem Gleichlaufschiebegelenk 1 oder von dem Abdichtungsbalg 3 stammender Schmierstoff dem Gleichlauf­ schiebegelenk 1 durch Wirkung der Fliehkraft zurückgeführt wird.

In Fig. 4 wird eine wahlweise Form für die Ausfüh­ rung des Abdichtungsbalgs 3 gezeigt, der aus einem thermopla­ stischen Material ausgeführt wurde, das infolge der höheren Steifheit seiner physischen Eigenschaft eine balgige Form er­ laubt, ohne die Geometriestabilität des Balgs zu beeinträch­ tigen. Bei dieser Option hat der Abdichtungsbalg 3 eine grö­ ßere Öffnung 31′, die auf die äußere Fläche der Kappe 4′ mon­ tiert wird. Die kleinere Öffnung 32′ wird auf die äußere Flä­ che der Gleithülse 5 montiert. Das am Abdichtungsbalg 3 da­ zwischenliegende Teil 34′ ist balgig ausgebildet. Sowohl die größere Öffnung 31′ als auch die kleinere Öffnung 32′ haben eine Umfangsvertiefung 33′ für die Befestigung des Balgs. Weil der Abdichtungsbalg 3′ keine axialen Bewegungen ausglei­ chen muß, kann er eine verminderte Länge und eine größere Wanddicke haben und auch mit einer axialen und radialen Steifheit ausgebildet sein, die größer ist als bei den übli­ chen thermoplastischen Bälgen, was bei Umdrehungen eine bes­ sere Dimensionalstabilität gewährleistet.

In Fig. 5 wird eine wahlweise Form der Kappe 4′ gezeigt, die zusammen mit dem wahlweisen Abdichtungsbalg 3′, der in Fig. 4 dargestellt ist, angewendet wird. Diese Kappe 4′ wird durch die Aufnahme 41′ auf den äußeren Verschiebungs­ körper 12 und durch die Vertiefung 42′ unter der größeren Öffnung 31′ des Abdichtungsbalgs 3′ montiert. Diese Kappe 4′ enthält keinen dazwischenliegenden Teil.

In Fig. 6 wird eine bevorzugte Ausführungsform der Gleithülse 5 gezeigt, deren äußere Fläche eine - vorzugsweise ring- oder flanschartig umlaufende - Erhöhung 51 für die Po­ sitionierung des Balgs (3 oder 3′) besitzt. Die Hülse 5 be­ sitzt einen Rückhalter 52, mit dem eine Dichtung zwischen der Abdichtungsvorrichtung und der Antriebswelle 2 ermöglicht wird.

Claims (6)

1. Abdichtungsvorrichtung für Gleichlaufschiebegelen­ ke, gekennzeichnet durch einen Abdichtungsbalg (3), eine Kappe (4) und eine Gleithülse oder -büchse (5), die axial über die Antriebswelle (2) gleitbar angeordnet ist, wo­ bei ein Ende des Abdichtungsbalgs (3) auf der Gleithülse (5) und das andere Ende auf der Kappe (4) montierbar ist, welche auf dem äußeren Verschiebungskörper (12) des Gleichlaufschie­ begelenkes (1) montierbar ist.

2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (3) mit einer größeren Öffnung (31) auf der Kappe (4) und mit einer kleineren Öffnung (32) auf der äußeren Fläche der Gleithülse (5) montierbar ist, daß die kleinere Öffnung (32) einen Längskanal (33) aufweist, der den inneren und äußeren Druck abgleicht, und daß der Quer­ schnitt der seitlichen Fläche (34) aus zwei zur Antriebswelle (3) geneigten Teilen besteht, die durch eine konkave Biegung verbunden sind.

3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4) eine Aufnahme (41) für die Montage in den äußeren Verschiebungskörper (12) des Gleichlaufschiebegelenkes (1), eine seitliche Fläche (43) und einen Umfangsumschlag (42) besitzt, welcher die größere Öff­ nung des Balgs (31) ergreift, wo die seitliche Fläche (43) kegelig ist, und daß sich ihr Durchmesser in Richtung auf das Gleichlaufschiebegelenk (1) zu vergrößert.

4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtungsbalg (3′) eine größere Öffnung (31′) besitzt, die auf die äußere Fläche der Kappe (4′) montierbar ist, daß er auch eine kleinere Öffnung (32′) hat, die auf die äußere Fläche der Gleithülse (5) montierbar ist, wo der dazwischenliegende Teil (34′) balgig ist, und daß er je eine Vertiefung (33′) an der größeren Öffnung (31′) und an der kleineren Öffnung (32′) hat.

5. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4′) eine Aufnahme (41′) hat, die auf den äußeren Verschiebungskörper (12) des Gelenkes (1) montierbar ist, und eine Vertiefung (42′), die direkt an die Aufnahme (41′) für die Montage der größeren Öffnung (31′) des Balgs (3′) verbindbar ist.

6. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Axial-Gleithülse (5) eine Erhöhung (51) an der äußeren Fläche und einen Rückhalter (52) an einem Ende hat.