DE4424953A1 - Abdichtungsvorrichtung für Gleichlaufschiebegelenke - Google Patents
Abdichtungsvorrichtung für GleichlaufschiebegelenkeInfo
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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.
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