DE857714C - Kugelgelenk mit pfannenartigem Gehaeuse - Google Patents

Description

• Kugelgelenk mit pfannenartigem Gehäuse Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk mit pfannenartigem Gehäuse und bezweckt die Schaffung eines Kugelgelenks, welches trotz ge- nauen Kugelsitzes in seiner Herstellung sehr einfach ist und sich mit einer groß-en Verschleißfestigkeit bei günstigen Schmierverhältnissen ausführen läßt.
• Kugelgelenke mit pfannenartigern Gehäuse zeichnen sich durch große Einfac4hheit und Preiswürdigkeit aus. jedoch war es bisher erforderlich, für solche Kugelgelenke zur Bildung des Gehäuses einenficx#livergüteten, besonderen Werkstoff zu verwenden und, außerdem eine zusätzliche Härtung der Kugelanlageflächen im Gehäuse vorzunehmen. Gerade aber die Härtung ließ sich nicht einfach durchfübren und war verhältnismäßig teuer.
• Nach der Erfindung liegt der Kugelkopf im Gehäuse zwischen zwei Schalenflächen, von denen wenigstens die eine durch einen dünnwandigen Einsatz in Schalenform gebildet ist. Der Einsatz läßt sich aus einem hochverschleißfesten Werkstoff, wie Federstahl, Nitrierblech od. dgl., bilden. Hierdurch ist erreicht, daß das Gehäuse selbst keinem Härtevorgang unterworfen zu werden braucht, da die zweite Schalenfläche sich durch den C,#--häuseve-rsdhluß bilden läßt. Gleichzeitig wird aber auch infolge der Dünnwandigkeit des Einsatzes kein Mehraufwand an Werkstoff zur Gehäusebildung erforderlich. Außerdem erfahren die Genauigkeitsanforderungen an die Bearbeitung des Gehäuses eine erhebliche Minderung. Die Kugel selbst hat infolge der beiderseitigen Schalenfassung einen sehr genauen Sitz.
• Zweckmäßig bestehen sowohl die obere Schalenfläche als auch die untere Schalenfläche aus einem dürmwandigen Einsatz in Schalenforrn, so daß der Kugelkopf in zwei Einsätzen gefaßt ist und jeder größere zum Gehäuse gehören-de Teil, der zu härten ist, in Wegfall kommt.
• Die Sdhaleneinsätzt können sich in der quer zur Achse des Kugelzapfens verlaufenden Mittellinie gegeneinander abstützen. Hierbei ist es möglich, zwischen den gegenseitigen Anlageflächen der Einsatzschalen eine Zwischenlage vorzusehen, die auswechselbar sein kann. Wird beispielsweise als Zwischenlage ein dünnes Blech oder eine Mehrheit von solchen Blechen vorgesehen, dann kann durch Herausnähme, Hinzufügen oder Auswechseln eines Bleches das Kugelspiel verkleinert oder vergrößert werden. Die Abstufung der Spieländerung läßt sich dadurch vergrößern, daß als Zwischenlage mehrere Bleche unterschiedlicher Stärke verwandt werden.
• Es ist auch möglich, als Zwischenlage ein Federelement zu wählen. Die Wahl eines solchen Ele- mentes ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn zwischen dem Gehäuseverschluß und den aufeinanderliegendenSchalenränderngleichfallseinFederelement vorgesehen ist. Die Wirkung hiervon ist, daß das Kugelgelenk trotz satter Anlage des Kugelkopfes zwischen den Schalenflächen einen weichen Gang erhält.
• jeder Schaleneinsatz kann eine Randabwinklung in die Waagerechte aufweisen, wobei die Einsätze über diese Randabwinklungen gegeneinander anliegen. Die Schaleneinsätze ihrerseits können mit ihrem umgelegten Rand auf einer Schulter im Gehäuse aufliegen und gege#n diese Schulter von dem Gehäuscverschluß zusammengedrückt werden.
• Es empfiehlt sich, lediglich eine Anlage der Einsätze am Kugelkopf zu bewirken und gegenüber dem Gehäuse einen Spalt zu belassen. Außerdern ist es von besonderem Vorteil, wenn die Schalen den Kugelkopf federnd umfassen. Die Folge hiervon ist, daß bei einer Übermäßigen vertikalen Beanspruchung des Kugelzapfens diie Schalen nicht gesprengt werden, sondern nachgeben, wobei aber das Nachgeben durch die Spaltgröße begrenzt ist, was einer Zerstörung der Einsatzschalen vorbeugt und zur Folgehat, daß der Stoß durch das Gehäuse aufgefangen wird. Daneben bildet der Spalt eine Vorratskammer für Idas Schmiermittel. Außerdem bietet das federnde Umfassen des Kugellkopfes durch die Schalen den weiteren Vorteil, daß auch die Schalen nicht mit allzu groß-er Genauigkeit ausgeführt zu werden brauchen, da Genauigkeitsabweichungen durch die Federung ausgeglichen werden. Ein weiterer Ausgleich ergibt sich durch die Zwischenlage zwischen den aufeinanderliegenden, Einsatzrändern.
• Zur Erzielung günstiger Federeigerischaften der Einsätze können diese von den einander abgewandten Seiten aus geschlitzt sein. Es ist aber auch möglich, den Schalen-einsatz durch einen dicht gewundenen Federdräht zu bilden. Vorzugsweise wird für den Federdraht bei höchster Drahtfestigkeit ein kleiner Durchmesser gewählt, so daß die Flächenpressung von einer Vielzafil von Windungen aufgefangen wird. Durch die Windungen ergibt sieh auch ein Sohmiermittellabyrinth. Eine Vervollkommnung der Gelenkausführung läßt sich dadurch erreichen, daß in eine Nut in dem der Austrittsöffnung des Gehäuses für den Kugelzapfen benachbarten Innenrand des Gehäuses ein elastischer Ring eingclegt ist. Dieser elastische Ring ergibt eine gute Abdichtung des unteren Spaltraumes zwischen dein S(2haleneinsatz und der Gehäuseinnenwand.
• Die erfindungsgemäße Gülenkausbildung läßt es zu, das Gelenk mit einer Dichtung an der Austrittsöffnung des Kugelzapfens auszurüsten, die dadurch gebildet ist, daß an der der Austrittsöffnung be- nachbarten Gehäuseaußenflädie eine federnd an das Gehäuse angepreßte, mit einem Trichterhals auf den Kugelzapfendurchmesser übergehende Schale anliegt, wobei die Feder sich gegen ein &n Schalenhals unischließendes ulicl gegen das ain Kugelzapfen angreifende Hebelauge anliegendes Gummipuffer abstützt, wodurch eine intensive Abdichtung erreicht wird.
• Eine andere Ausführungsmöglichkeit der Dichtung besteht darin, daß eine Guinmimanschette, an dem am Kugelzapfen angreifenden Hebelauge anliegend, den Kugelzapfen umscliließt und am Gehätise auf der Austrittsseite des Kugelzapfens ein am Außenrand zu einer Fassung eines Randwulstes der Gurntnimansclhett#-, umgeNirdelter Schalenring durch Buckelschweißung befestigt ist. Die Befestiuung durch Buckelscliweißung macht die sonst el ürforderliche Bearbeitung eiii-er eingestochenen Nut überflüssig und läßt es zu, das Gehäuse wafilweise für die eine oder andere .'#rt der Abdichtung züi verwenden.
• Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausfü:hrun#gsbeispiele der Erfindung.
• Abb. i läßt im Schnitt die rechte Hälfte eines Kugelgelenkes mit nur einem Schaleneinsatz erkennen; Abb. 2 gibt einen Schnitt durch ein Kugelgelenk mit zwei Schalenieinsätzen wieder, wobei die rechte und die linke Gelenkhälfte unterschiedlicher Ausführungsform sind; Abb. 3 verdeutlicht die linke Hälfte eines Kugelgelenks im Schnitt mit auf den oberen Schaleneinsatz wirkendem Fedcrelenient und zwischen den Schaleneinsätzen vorgesehener Federung; Abb- 4 zeigt die linke Hälfte eines Kugelgelenks im Schnitt mit durch einen gewundenen Federdraht gcl)il#detem unteren Schaleneinsatz.
• Das Kugelgelenk besteht aus dem Gehäuse i und dem KugelZapfen 2 mit dem KugelkOPf 3. Der Kugelkopf 3 ruht im Gehäuse zwischen zwei Schalenflädlien.
• Gemäß Abb. i ist die untere Schalenfläche durch einen dürinwandigen Einsatz 4 und die obere Schalenfläche durch den. Gchäuseverschlußstopfen 5 gebildet, welcher die Fedürbefastung 6 für den Kugelkopf enthält. In dem Einsatz 4 sind Durchbreaungen 7 für den Schrniermittefdurchtritt vor-_gesehen.
• Bei dem Kugelgelenk nach .2',bb. 2 ist auch die obere Schalenfläche durch einen dünnwandigen Einsatz 8 gebildet, während bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. 3 und 4 zur Bildung der oberen Schal-enfläclic der schmälere Schalenringeinsatz 9 als Federteller vorgeselien ist, dessen Anlagefläche für den Kugelkopf sich unter Belassung eines Spaltes io am Gehäusedeckel fortsetzt. ' Die Schaleneinsätzc stützcn sich in der quer zur Achse des Kugclzapf,eiis verlaufenden Mittellinie gegeneinan#der ab und weisen bei den Ausführungsbeispielen eine Randabwinklung i i in die Waagerechte auf, welche auf einer Schulter 12 im Gehäuse auflie-t. Durch den Gt'11l-it'severscliluß 13 werden die Schaleneinsätze gegen die Schulter zusammengedrückt. Hierbei kann zwischen dem Gehäuseverschluß und dem umgelegten Schalenrand ein Federeleinent 14 vorgcs-ehen sein. Ebenso läßt sich ein Federelement 15 zwischen dem umgelegten Schalenrand anordnen. Das Gelenk nach Abb-3 weist ein solches durch einen Flachfed-erdraht gebildetes auf. Naturgemäß kann an Stelle des l,'laclife:c1,crclra:lit«es auch ein Rundfedürdraht oder ein sonstiges Fcderelement Verwendun!-finden.
• Zwischen den umgelegten Rändern der Einsätze kann auch eine Zwischenlage in Form eines dünnen Blüchsclicibenringes 16 vorgesehen sein. Ebenso ist als Z-,N-iscliciiia,--e eine Mehrheit aufeinanderliegender 131-colischeilieiiriii",e möglich, die unterschiedliche Stärke aufweiscii können.
• Dic l#'iiis;itz#c liegen an der Geliäuseinnenwand nicht satt an, sondern belassen einen schmalen Spalt 17 der Gebäus-einnenwand. Diesem Spalt cntsl)riclit der Spalt 18 und io zwischen der Schaleiifli*-icli#" (Ies (#eliäusevcrscliltisses und dem KtIgell-zO1)f ill Abb. 1 tuld 4.
• 111 AN). 2 Ulld 3 sind die Einsätze dadurch federnd t,estaltct, (laß sie von den einander ab- gewandten Seiten aus init Einschlitzungen ig versehen sind. Hei cl#c-ni Ausführungsbeispiel nach #M)b- 3 ist nur der untere Finsatz eingneschlitzt.
• lki- Schaleileinsatz läßt sich auch durch einen diclit gewundenen Federdralit 20 bilden, es Abb. 4 erkennen läßt.
• In dein der Austrittsöfftiting des Gehäuses für den Kug-elzapfen benachbarten Gehäuseinnenrand kann -eine Nut #'or-eselien sein, in welche ein elastischer Ring21 eingelegt ist, der an der Einsatzschale -4 anliegt.
• Die Diclitung des Gebitises an der Austrittsöffnung des Kuggelzapfens kann so vorgenommen sein, daß, wie aus Abb. 4 ersichtlich ist, auf der Austrittsseite des Kugelzapfens am Gehäuse eine Scbale22 anliegt, die mit einem TriclitürhalS23 auf den Durclimesser des KugelzapfC1IS 2 übergeht und durch eine Feder 24 gegen das Gehäuse gepreßt wird. Die Feder stützt sich gegen ein Gummipuffer 25 ab. Das (-,ummil)uffer unischließt den Schalenhals und liegt gegen das an letzteren angreifende HebelaUge 26 an. Es ist auf der der Feder zugewandten Seite blecharmiert.
• Die Dichtung gemäß Abh. i besteht aus einer Gummirnanscli-ettC 27, die mit dem einen verdickten Ende am Ilcl),t#]aU')'C26 anliegt und dIn C Kugelzapfe n umschließt. 1,-Iiii Bund 28 am Kugelzapfen sichert die Manschette gegen Verschieben. Am Gehäuse ist ein Schalenring 29 durch eine Buckelschweißung 30 befestigt. Der Außenrand 31 des Schalenringes ist zu einer Fassung g für den Manschettenwulst 32 UM-

Claims (2)

1. PATEN TA NS PR Ü C H E: i. Kugelgelenk mit pfannenartigem Gehäuse, dadurcli gekennzeichnet, daß der Kugelkopf im Gehäuse zwischen zwei Schalenfläclhen liegt, von denen wenigstens die eine durch einen dünnwandigen Einsatz in Schalenform gebildet ist.
2. 2. Kugelgelenk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die obere Schalenfläche als auch die untere Schal-enfläche durch einen dünnwandigen Einsatz in Schalenform t'ebildet U sind. 3. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaleneinsätze in der quer zur Achse des Kugelzapfens verlaufenden Kugclmittenzone gegeneinander abstützen. ,4. Kugelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegenseitigen Anlagefläc#Iien, der Einsatzschalen eine auswedliselbare Zwischenlage vorgesehen ist. _5. Kugelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuseverschluß und den aufeinanderliegenden Schalenrändernein Federelement vorgesehen ist. 6. Kugelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aufeinanderliegenden Einsatzrändern ein Federelement angeordnet ist. 7. Kugelgelenk nach einem dier Ansprüche 2 bis 6 ' dadurch gekennzeichnüt, daß jeder Schaleneinsatz eine Randabwinklung in die Waagerechte aufweist und die Einsätze über diese Randabwinklungen gegeneinander anliegen. 8. Kugelgelenk nach Anspruch7, dtadurch gekennzeichnet, daß die Schaleneinsätze mit ihrem umgelegten Rand auf einer Schulter im Gehäuse aufliegen und der Gehäuseverschluß die aufeinanderlieglenden Ränder gegen die Schulter zusammendrückt. g. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, duß lediglich eine Anlage- der Einsätze am Kugelkopf besteht und gegenüber dem Gehäuse ein Spalt be- lassen ist. io. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen den Kugelkopf federnd umfassen,. i i. Kugelgelenk nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaleneinsätze von den einandür abgewandten Seiten aus geschlitzt sind. 12. Kugelgelenk nach Anspruch io, dadurch ",ek-iciinz"-icli#net, daß der Schaleneinisatz durch einen dicht g--wundenen Federdraht gebildet ist. 13. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Nut in (lern der Austrittsöffnung des Kuggelzapfens benachbarten Innenrand des Gehäuses ein elastischer, an, der Einsatzschale anliegender Ring eingesetzt ist. 14. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Austrittsöffnung des Kugelmapfenis benachbarten Gehäuseaußenfläche eine federnd an das Gdiätise angepreßte, mit einem Trichterhals auf den Kugelzapfen-durchmesser Übergehende Schale anliegt, wobei die Feder sich gegen ein den Schalenhals =schließendes und gegen das am Kugelzapfen angreifen,& T-Tebelauge anliegendes Gummipuffer abstützt. 15. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eineGummimanschette, an dem am Kugelzapfen angreifenderi Hebelauge anliegend, den Kugelzapfen umschließt und. am Gehäuse auf der Austrittsseite des Kugelzapfens ein am Außenrund zu einer Fassung eines Randwulstes der Gummimanschette umgebördelter Schalenring durch Buckelschweißung befestigt ist.