DE10000925A1

DE10000925A1 - Flanschwelle

Info

Publication number: DE10000925A1
Application number: DE2000100925
Authority: DE
Inventors: Henrich Meyer-Borstel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2001-07-19

Abstract

Eine Flanschwelle (1), die insbesondere bei einem Kraftfahrzeug anwendbar ist, ist mit mindestens einem Flansch (2) und einer Welle (3) versehen, wobei der Flansch (2) eine Flanschfläche (4) und einen Flanschrücken (5) aufweist. Zur Abdeckung des Flanschrückens (5) ist eine Schutzkappe (6) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flanschwelle, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Flansch und einer Welle, wobei der Flansch eine Flanschfläche und einen Flanschrücken aufweist.

Flanschwellen werden in vielen Bereichen des Maschinenbaus zur Übertragung eines Drehmomentes verwendet, wobei jeweils an nur einem Ende oder auch an beiden Enden der Welle ein Flansch vorgesehen sein kann. Durch die Flanschwelle ist das Drehmoment mittels der Welle über deren Länge übertragbar und durch den Flansch in ein benachbartes, mit diesem zumeist über eine Verschraubung verbundenes Bauteil einleitbar. Zwischen der Welle und dem Flansch kann je nach Anwendungsfall ein Gelenk und/oder eine drehfeste Schiebeverzahnungsverbindung angeordnet sein, um Neigungs- bzw. Längenänderungen auszugleichen. Besonders in Kraftfahrzeugen werden Flanschwellen beispielsweise in Form von starren Halbwellen als Abtriebswellen von Differentialgetrieben und mit Kreuzgelenken als Kardanwellen bzw. mit Gleichlaufgelenken als Radantriebswellen verwendet.

Die in Kraftfahrzeugen verwendeten Flanschwellen bestehen zumeist aus geschmiedetem Stahl und sind üblicherweise zur Vermeidung von Korrosion nitriert. Da die Flanschwellen häufig in Bereichen angeordnet sind, die von Spritzwasser und Schmutz beaufschlagt werden, sind insbesondere die Flansche und die Flanschverschraubungen besonders korrosionsgefährdet. Die Flanschwellen werden daher üblicherweise zusätzlich gegen Korrosion und Steinschlag geschützt, was häufig durch Lackieren oder Pulverbeschichten erfolgt.

Es sind jedoch auch andere Lösungen bekannt geworden, die unter Umständen als Korrosions- und Steinschlagschutz nutzbar sein können.

Beispielsweise ist aus der DE 28 04 339 A1 eine Schutzabdichtung für Gelenkverbindungen von Kraftfahrzeugwellen bekannt, bei der ein über einem Gleichlaufgelenk montierter und an einem nichtdrehenden Stützteil befestigter Faltenbalg mittels eines auf der Welle drehbar gelagerten zylindrischen Abschnittes bis zu einem dem anderen Gleichlaufgelenk zugeordneten Faltenbalg fortgeführt ist und in diesem endet. Durch die Schutzabdichtung werden ansonsten übliche Dichtungsprobleme zwischen separaten Faltenbalgen und der Welle vermieden und die Welle zusätzlich gegen Korrosion geschützt. Nachteilig ist jedoch, dass die Anschlussflansche durch die Schutzabdeckung nicht abgedeckt sind. Im übrigen handelt es sich um eine relativ aufwendige und kostspielige Lösung, da die Faltenbalge nicht wie üblich zusammen mit den Gleichlaufgelenken und der Welle mitrotieren, sondern an nichtrotierenden Bauteilen befestigt sind.

In der DE 31 40 542 C1 wird dagegen eine Dichtungsanordnung zur Überbrückung und Abdichtung einer Antriebs- und Abtriebswelle einer Kreuzgelenkkupplung vorgeschlagen, bei der eine Dichtungsmanschette neben einer Befestigung auf dem Flansch und auf der Welle zusätzlich im Bereich der Kreuzgelenklagerungen befestigt ist. Durch die gewählte Anordnung wird verhindert, dass die Dichtungsmanschette während des Betriebes mit einem Gelenkteil in Berührung kommt, dadurch beschädigt wird, und durch austretendes Fett oder Öl Beschädigungen an dem Kreuzgelenk hervorgerufen werden. Nachteilig an dieser Anordnung ist die speziell für Kreuzgelenkkupplungen vorgesehene Ausbildung der Dichtungsmanschette, die zudem aus einem sehr flexiblem Material, wie z. B. Gummi, bestehen muss und schwierig zu montieren ist.

Es ergibt sich daher das Problem, eine Flanschwelle mit einer für die meisten Bauarten von Flanschwellen anwendbaren Schutzvorrichtung zu versehen, die insbesondere für den Flanschbereich geeignet, preiswert herstellbar und einfach montierbar ist.

Das Problem wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass zur Abdeckung des Flanschrückens eine Schutzkappe vorgesehen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Flanschwelle sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Eine Schutzkappe ist als Massenbauteil preiswert herstellbar und kann zusammen mit der Flanschwelle je nach Ausführung und Anwendungsfall entweder in einer endmontierten Position auf dem Flanschrücken oder in einer vormontierten Position zur nachträglichen Verbringung in die endgültige Position, z. B. nach einer Verschraubung des Flansches, angeliefert werden. Aufwendige und teure Maßnahmen zum Steinschlag- und Korrosionsschutz in Form von Lackieren oder Pulverbeschichten, die bislang üblich sind und beispielsweise auch das Entfetten von zu schützenden Bereichen und das Abdecken nicht zu schützender Bereiche, wie z. B. von Faltenbälgen und Lagerflächen, umfassen, können dadurch eingespart werden.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn als Material der Schutzkappe ein spritzbarer Kunststoff, wie z. B. Polyamid, verwendet wird, da Spritzgussteile in großer Stückzahl und mit gleichbleibender Qualität besonders preiswert herstellbar sind.

Die Schutzkappe kann eine im wesentlichen dem Flanschrücken entsprechende Kontur aufweisen und zur Anordnung von Flanschverschraubungsteilen mit Öffnungen versehen sein. In diesem Fall ergibt sich eine platzsparende Anordnung, da die Schutzkappe nicht groß aufbaut, d. h. der Flanschrücken im wesentlichen nur um die Materialstärke der Schutzkappe aufgedickt wird. Eine derart ausgebildete Schutzkappe wird bevorzugt in ihrer endgültigen Position montiert mit der Flanschwelle angeliefert, wobei die Öffnungen zweckmäßigerweise derart bemessen sind, dass die Flanschverschraubungsteile, wie z. B. Schraubenköpfe, Scheiben, Muttern und überstehende Schraubenbolzen, ungehindert montierbar sind.

Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schutzkappe eine von dem Flanschrücken abweichende Kontur aufweist und insbesondere zur Abdeckung von Flanschverschraubungsteilen mindestens eine Ausbuchtung an der Schutzkappe vorgesehen ist. In diesem Fall wird die Schutzkappe bevorzugt in einer vormontierten Position mit der Flanschwelle angeliefert und erst nach erfolgter Verschraubung des Flansches in die Endposition gebracht. Die Kontur der Schutzkappe kann mittels der Ausbuchtungen dem Flanschrücken mit der Grobkontur der Verschraubungsteile angepaßt sein. Die Kontur der Schutzkappe kann jedoch auch rein rotationssymmetrisch und somit wesentlich glatter gestaltet sein, wodurch dann Verwirbelungen und daraus resultierende Geräusche vermieden werden können.

Die Schutzkappe kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig auf der Flanschwelle fixiert sein.

Zur formschlüssigen Fixierung ist es zweckmäßig, wenn die Schutzkappe zur Realisierung eines Presssitzes ein flanschseitiges und/oder ein wellenseitiges zylindrisches Endstück mit einem untermaßigen Innendurchmesser aufweist. Die Schutzkappe wird dann an dem jeweiligen Endstück auf der Flanschwelle gehalten und gleichzeitig gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den Zwischenraum zwischen dem Flanschrücken und der Schutzkappe abgedichtet.

Zur formschlüssigen Fixierung kann die Schutzkappe an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück mit einem inneren Ringsteg versehen sein, der zur Hinterrastung des Flansches an der Flanschfläche vorgesehen ist.

Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schutzkappe an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück und/oder an dem wellenseitigen zylindrischen Endstück einen inneren Ringsteg aufweist, und dass der Flansch und/oder die Welle zur Rastierung der Schutzkappe mittels des Ringsteges an einer entsprechenden zylindrischen Außenfläche eine äußere Ringnut aufweist.

In ähnlicher Weise ist es umgekehrt auch möglich, dass die Schutzkappe an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück und/oder an dem wellenseitigen zylindrischen Endstück eine innere Ringnut aufweist, und dass der Flansch und/oder die Welle zur Rastierung der Schutzkappe mittels der Ringnut an einer zylindrischen Außenfläche einen äußeren Ringsteg aufweist.

In jedem Fall ist die erfindungsgemäße Schutzkappe leicht montierbar und wird mittels der beschriebenen Merkmale sicher auf dem Flansch gehalten. Besonders durch die Ausführungsform mit abgedeckten Verschraubungsteilen wird eine Verschmutzung und Korrosion der Flanschverschraubung vermieden, so dass auch nach längerer Betriebszeit ein Auswechseln der Flanschwelle oder eines mit dieser verschraubten Bauteiles problemlos möglich ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Eine Seitenansicht einer Flanschwelle mit einer Schutzkappe im Schnitt,

Fig. 2: eine Schutzkappe als Einzelteil, und die

Fig. 3a-3c: verschiedene Varianten zur formschlüssigen Fixierung der Schutzkappe.

In der Fig. 1 ist eine Flanschwelle 1 dargestellt, die als starre Halbwelle ausgebildet ist. Die Flanschwelle weist einen Flansch 2 und eine Welle 3 auf, wobei der Flansch 2 mit einer Flanschfläche 4 und einem Flanschrücken 5 versehen ist. Der Flansch 2 ist an seinem Flanschrücken 5 mit einer Schutzkappe 6 abgedeckt, die als separates Bauteil in Fig. 2 abgebildet ist und ein flanschseitiges zylindrisches Endstück 7 sowie ein wellenseitiges zylindrisches Endstück 8 aufweist.

Die Schutzkappe 6 kann, beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussteil, preiswert hergestellt werden und auf dem Flanschrücken 5 des Flansches 2 einfach montiert und fixiert werden. Die Schutzkappe 6 dient als Steinschlag- und Korrosionsschutz, durch deren Verwendung aufwendige Lackier- und Beschichtungsarbeiten entfallen können. Die Fixierung der Schutzkappe 5 auf dem Flansch 2 kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig erfolgen.

Bei Anwendung einer kraftschlüssigen Fixierung kann das flanschseitige und/oder das wellenseitiges zylindrisches Endstück 7, 8 jeweils mit einem untermaßigen Innendurchmesser 9, 10 versehen sein, so dass sich bei der Montage auf dem Flanschrücken 5 ein Presssitz ergibt, durch den die Schutzkappe 6 in seiner vorgesehenen Position gehalten wird. Als Nebeneffekt verhindert ein derartiger Presssitz auch das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den Zwischenraum zwischen dem Flanschrücken 5 und der Schutzkappe 6.

Da das Material der Schutzkappe 6 unter Umständen im Laufe der Lebensdauer alterungsbedingt an Festigkeit verlieren kann, kann aus Sicherheitsgründen eine formschlüssige Fixierung der Schutzkappe bevorzugt werden. Hierzu werden in den Fig. 3a bis 3c anhand eines Ausschnittes des flanschseitigen zylindrischen Endstückes 7 nach Einzelheit E aus Fig. 2 drei Möglichkeiten aufgezeigt.

In der Fig. 3a ist die Schutzkappe 6 an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück 7 mit einem inneren Ringsteg 11 versehen, der zur Hinterrastung des Flansches 2 an der Flanschfläche 4 vorgesehen ist.

In der Fig. 3b weist die Schutzkappe 6 an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück 7 einen inneren Ringsteg 12 auf, der zur Rastierung der Schutzkappe 6 in einer äußeren Ringnut 13 vorgesehen ist, die an einer entsprechenden zylindrischen Außenfläche 14 des Flansches 2 angeordnet ist.

In der Fig. 3c weist die Schutzkappe 6 dagegen an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück 7 eine innere Ringnut 15 auf, die zur Rastierung der Schutzkappe 6 auf einem äußeren Ringsteg 16 vorgesehen ist, der an der zylindrischen Außenfläche 14 des Flansches 2 angeordnet ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Flanschwelle

2

Flansch

3

Welle

4

Flanschfläche

5

Flanschrücken

6

Schutzkappe

7

flanschseitiges zylindrisches Endstück

8

wellenseitiges zylindrisches Endstück

9

Innendurchmesser

10

Innendurchmesser

11

innerer Ringsteg

12

innerer Ringsteg

13

äußere Ringnut

14

zylindrische Außenfläche

15

innere Ringnut

16

äußerer Ringsteg

Claims

1. Flanschwelle, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Flansch (2) und einer Welle (3), wobei der Flansch (2) eine Flanschfläche (4) und einen Flanschrücken (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdeckung des Flanschrückens (5) eine Schutzkappe (6) vorgesehen ist.

2. Flanschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material der Schutzkappe (6) ein spritzbarer Kunststoff Verwendung findet.

3. Flanschwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (6) eine im wesentlichen dem Flanschrücken (5) entsprechende Kontur aufweist, und dass zur Anordnung von Flanschverschraubungsteilen Öffnungen in der Schutzkappe vorgesehen sind.

4. Flanschwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (6) eine von dem Flanschrücken (5) abweichende Kontur aufweist, und dass insbesondere zur Abdeckung von Flanschverschraubungsteilen mindestens eine Ausbuchtung an der Schutzkappe (6) vorgesehen ist.

5. Flanschwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine kraftschlüssige Fixierung der Schutzkappe (6) auf der Flanschwelle (1) vorgesehen ist.

6. Flanschwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (6) zur Realisierung eines Presssitzes ein flanschseitiges und/oder ein wellenseitiges zylindrisches Endstück (7, 8) mit einem untermaßigen Innendurchmesser (9, 10) aufweist.

7. Flanschwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine formschlüssige Fixierung der Schutzkappe (6) auf der Flanschwelle (1) vorgesehen ist.

8. Flanschwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (6) an dem flanschseitigen zylindrisches Endstück (7) mit einem inneren Ringsteg (11) versehen ist, der zur Hinterrastung des Flansches (2) an der Flanschfläche (4) vorgesehen ist.

9. Flanschwelle nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (6) an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück (7) und/oder an dem wellenseitigen zylindrischen Endstück (8) einen inneren Ringsteg (12) aufweist, und dass der Flansch (2) und I oder die Welle (3) zur Rastierung der Schutzkappe (6) mittels des inneren Ringsteges (12) an einer zylindrischen Außenfläche (14) eine äußere Ringnut (13) aufweist.

10. Flanschwelle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (6) an dem flanschseitigen zylindrischen Endstück (7) und/oder an dem wellenseitigen zylindrischen Endstück (8) eine innere Ringnut (15) aufweist, und dass der Flansch (2) und 1 oder die Welle (3) zur Rastierung der Schutzkappe (6) mittels der inneren Ringnut (15) an einer zylindrischen Außenfläche (14) einen äußeren Ringsteg (16) aufweist.