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DE2848813A1 - Kreuzgelenk - Google Patents

Kreuzgelenk

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DE2848813A1
DE2848813A1 DE19782848813 DE2848813A DE2848813A1 DE 2848813 A1 DE2848813 A1 DE 2848813A1 DE 19782848813 DE19782848813 DE 19782848813 DE 2848813 A DE2848813 A DE 2848813A DE 2848813 A1 DE2848813 A1 DE 2848813A1
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DE
Germany
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seal
bearing body
universal joint
elastic seal
pin
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DE19782848813
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English (en)
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DE2848813C2 (de
Inventor
Werner Dipl Ing Krude
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GKN Driveline International GmbH
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Uni Cardan AG
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Priority to IT05227/79A priority patent/IT1194850B/it
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Priority to DD79216743A priority patent/DD147273A5/de
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
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    • F16D3/41—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes with ball or roller bearings
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    • F16C21/00—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
    • F16C21/005—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement the external zone of a bearing with rolling members, e.g. needles, being cup-shaped, with or without a separate thrust-bearing disc or ring, e.g. for universal joints
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Description

Uni-Cardan Aktiengesellschaft 6. November 1978
Postfach 1160 St/He
5201V Lohmar/Rhld. 1 UC-41
Kreuzgelenk
Die Erfindung betrifft ein Kreuz-gelenkj. dessen Zapfenkreuz die Gabelarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen des Kreuzes, gegebenenfalls' Wälz- oder Gleitkörper enthaltende hohlzylindrische Lagerkörper angeordnet sind, die in Bohrungen der Gabelarme aufgenommen sind und axial fixiert sind und daß die Lagerkörper gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes über eine Berührungsdichtung abgedichtet sind.
Es sind Kreuzgelenke bekannt (z. B. DE-PS 2 618 536), bei denen zur Gewährleistung einer wartungsfreien Lebensdauerschmierung ein Schmiermittelvorrat zwischen einer durchgehenden, den Körper des Zapfenkreuzes überdeckenden elastischen Dichtung vorgesehen ist, jedoch findet eine derartige Konstruktion bei größeren Zapfenkreuzen kaum Anwendung mehr, da dann nur noch eine unwirtschaftliche Herstellung möglich ist. Bei Zapfenkreusen, wie sie z.B. im Walzwerksbau
030020/OAOB
UC-Ul - St/He - /- 6. November 197
verwendet werden, sind aufgrund der großen Rotationsdurchmesser, die Kosten für einen Oberzug aus beispielsweise Kunststoff derartig hoch, so daß sie für eine wirtschaftliche Herstellung nicht mehr vertretbar sind.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein im Durchmesser großes Zapfenkreuz so auszugestalten, daß bei wirtschaftlichem und kostengünstigem Materialeinsatz eine wartungsfreie Lebensdauerschmierung durch Aufnahme eines SchmiermitteIvorrates gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Lagerkörper auf ihrer radial äußeren Seite durch eine die Stirnfläche des Zapfens überspannende elastische Dichtung abgeschlossen sind, wobei zwischen der Stirnfläche des Zapfens und der elastischen Dichtung ein Schmiermittelvorrat angeordnet ist.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß einerseits die elastische Dichtung die hohlzylindrischen Lagerkörper nach außen gegen Eindringen von Schmutz und Staub schützen und andererseits daß der unter Druck stehende Schmiermittelvorrat ständig die Lager mit ausreichender Schmierstoffmenge über die gesamte Lebensdauer der Gelenkwelle versorgt.
Zum Aufbau des Schmiermitteldruckes wird die elastische Dichtung vor der Montage des Zapfenkreuzes in die Gelenkgabel bereits in den Lagerkörper eingesetzt.. Die Lager sowie der Vorratsbehälter werden mit Schmierstoff gefüllt und nach Befestigung der Berührungsdichtung auf den Zapfen des Zapfenkreuzes aufgeschoben, so daß beim Aufschieben des Lagerkörpers der überschüssige Schmierstoff in die Vorratskammer fließt und einen Druck anschließend in entgegengesetzter Richtung ausübt, der die zu schmierenden Wälzlager
030020/0406
UC-Ul - St/He - r/ - 6. November 1978
28A8813
während des Betriebes anschließend mit Schmierstoff versorgt. Die entgegengerichtete Fliehkraft wird durch eine exakte Bemessung des Schmiermittelvorrates und des dadurch erzeugten Gegendrucks überlagert, so daß ihre Wirkung keinen Einfluß auf die Lebensdauerschmierung hat. Dies ist dadurch noch begünstigt, daß Gelenkwellen mit großem Rotationsdurchmesser in aller Regel geringere Drehzahlen auszuführen haben, wie Wellen mit kleinem Rotationsdurchmesser, so daß aus diesem Grunde auch die Fliehkraft nur kleinere Werte erreicht.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß die elastische Dichtung am Lagerkörper oder direkt in der Bohrung des Gabelarmes aufgenommen ist.
Nach einem weiteren viesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß bei einer einteiligen Dichtung, diese einen verstärkten Rand aufweist, der in einer an der Innenseite der Bohrung des Lagerkörpers angeordneten Nut aufgenommen und fixiert ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist sowohl eine Montage wie auch die Fixierung ohne besonderen Mehraufwand zu bewerkstelligen, denn auf der hohlsylindrisehen Innenseite des Lagerkörpers bedarf es lediglich einer über den Umfang verlaufenden Nut, in die die elastische Dichtung mit einem entsprechend ausgebildeten ringförmigen Ansatz eingreift.
Des weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, daß bei einer einteiligen Dichtung mit einem verstärkten Rand seiner Außenseite eine Nut aufweist, in die die radial äußere Seite des Lagerkörpers eingreift. Bei einer derartigen Ausführungsform wird der Rand der elastischen Dichtung mit einer ringförmig versehenen Nut ausgebildet, die in einen entsprechenden Ansatz des Lagerkörpers eingreift und somit die Abdichtung wie auch die Fixierung der elastischen Dichtung gewährle i s t et.
030020/OA08
UC-Ul - St/He - βΓ - 6. November 1978
Um während des Betriebes auftretende Fliehkräfte, die auf das Schmiermittel wirken, abfangen zu können, ohne daß dabei eine zusätzliche Kraft auf das Schmiermittel aufgebracht wird, ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß die Dichtung von einer Schutzkappe im Lagerkörper gehalten wird, wobei ein hohlzylindrischer Ansatz der Schutzkappe durch eine Mittelbohrung der Dichtung hindurch zur Abstützung der Zapfen angeordnet ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Kreuzgelenkwelle, deren Enden Kreuz
gelenke tragen
Fig. 2 ein Zapfenkreuz mit Wälzkörpern, Lager
körpern, sowie einer schematisch dargestellten Gelenkgabel im Schnitt dargestellt
Fig. 3 bis einige Ausführungsbeispiele mit jeweils Fig. 8 einer elastischen Dichtung im Schnitt
dargestellt.
Die in Fig. 1 gezeigte Gelenkwelle umfaßt zwei koaxiale Gelenkabschnitte 1 und 2, die an ihren äußeren Enden Kreuzgelenke 3 und 4- tragen, deren Gabelarme 8 durch ein Zapfenkreuz 9 verbunden sind. Der Gelenkwellenabschnitt 1 ist an seinem inneren Ende als Vollwelle 5 und der Gelenkwellenabschnitt 2 als Hohlwelle 6 ausgebildet. Über eine Keilwellenverzahnung sind Vollwelle 5 und Hohlwelle 6 miteinander undrehbar, jedoch axial verschiebbar verbunden.
030020/0406
UC-Hl - St/He - <T - 6. November 1978
Die in Fig. 2 gezeigte Darstellung bezieht sich ini wesentlichen auf ein Zapfenkreuz 9, welches in den Bohrungen 7 der jeweiligen Gabelarme 8 aufgenommen ist und gegen radiales Verschieben durch einen Sicherungsring 10 fixiert, wobei die radiale Fixierung des Zapfenkreuzes 9 durch die Abstützung der Lagerkörper 11 am Körper des Zapfenkreuzes 9 selbst und durch den vorgenannten Sicherungsring 10 erfolgt. Die Fixierung erfolgt durch den Lagerkörper 11, die Wälzkörper 12, die auf dem Zapfen 13 des Zapfenkreuzes 9 abrollen und eine radiale Bewegung des Zapfenkreuzes 9 nicht zu lassen. In einer Nut IU auf der zylindrischen Innenfläche des Lagerkörpers 11 ist die Dichtung 15 fixiert und zwischen der Stirnfläche des Zapfens 13 und der elastischen Dichtung 15 ist der Schmiermxttelvorrat 16 angeordnet.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Zapfehkreuz 9 dargestellt, welches über die Wälzkörper 12 und dem Lagerkörper 11 in der Bohrung 7 des Gabelarmes 8 aufgenommen ist. Der Lagerkörper 11 ist gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes 9 durch eine Berührungsdichtung 17 abgedichtet, um das Eindringen von Schmutz und Staub von außen zu verhindern. Die elastische Dichtung 15 ist oberhalb der Stirnfläche des Zapfens 13 angeordnet und in der Nut IU des Lagerkörpers 11 fixiert. In der Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel eine aufgeblähte Dichtung 15, bei der zwischen der Stirnfläche des Zapfens 13 und der elastischen Dichtung 15 der Schmiermittelvorrat 16 angeordnet ist und über die Vorspannung der elastischen Dichtung 15 unter Druck steht, so daß ständig das Schmiermittel das Bestreben hat in Richtung der Wälzkörper 12 zu fließen. Fig. dagegen zeigt die elastische Dichtung 15 in entleertem oder noch nicht gefülltem Zustand. Der Schmiermittelvorrat 16 zwischen der elastischen Dichtung 15 und der Stirnfläche des Zapfens 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel bereits aufgebraucht .
O30020/CU06
UC-Ul - St/He - γ- 6. November 1978
In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform einer elastischen Dichtung 15 dargestellt. Die elastische Dichtung 15 ist durch einen Ansatz 18 des Lagerkörpers 11 fixiert, in dem dieser Ansatz 18 in den verstärkten Rand 19 der elastischen Dichtung eingreift. Auch diese Ausführungsform des Lagerkörpers 11 ist über eine Berührungsdichtung 17 gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes 9 abgedichtet. Der Sicherungsring
10 ist auf der der Drehachse des Gelenkes zugewandten Seite angeordnet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel stellt die Fig. 5 eine Ausführung dar, in der der z.B. Schmiermittelvorrat 16 aufgebraucht ist, wogegen in der Fig. 6 der Schmiermittelvorrat 16 zwischen der elastischen Dichtung und der Stirnfläche des' Zapfens 13 unter Vorspannung durch die elastisehe Dichtung das Schmiermittel in Richtung der Wälzlager 12 bewegt.
In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der wiederum die Zapfen 13 des Zapfenkreuzes 9 über Wälzkörper 12 und den Lagerkörpern 11 in der Bohrung 7 des Gabelarmes 8 aufgenommen ist. Zwischen dem Lagerkörper
11 und dem Sicherungsring 10 ist eine Schutzkappe 20 vorgesehen, die die ringförmige elastische Dichtung 15 nach außen hin schützt und darüber hinaus für die Dichtung 15 als Gegenlager dient. Der Schmiermittelvorrat 16 ist in der Fig. 8 unter Vorspannung durch die Dichtung 15 gehalten, so daß ein Druck auf das Schmiermittel in Richtung der Wälzkörper 12 ständig ausgeübt wird. Im Prinzip entspricht diese Dichtung der in Fig. 3 bis 6 bereits dargestellten.
030020/0406

Claims (1)

  1. Uni-Cardan Aktiengesellschaft 6. November 197 8
    Postfach 1160 St/He
    Lohmar/Rhld. 1 UC-1H
    Patentansprüche
    1.] Kreuzgelenk, dessen Zapfenkreuz die Gabelarme zweier Gelenkgabeln verbindet, wobei auf dem Zapfen des Kreuzes, gegebenenfalls Wälz- oder Gleitkörper enthaltende hohlzylindrische Lagerkörper angeordnet sind, die in Bohrungen der Gabelarme aufgenommen sind und axial fixiert sind und daß die Lagerkörper gegenüber dem Körper des Zapfenkreuzes über eine Berührungsdichtung abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lagerkörper (11) auf ihrer radial äußeren Seite durch eine die Stirnfläche des Zapfens (13) überspannende elastische Dichtung (15) abgeschlossen sind, wobei zwischen der Stirnfläche des Zapfens (13) und der elastischen Dichtung (15) ein Schmiermittelvorrat (16) angeordnet ist.
    2. Kreuzgelenk nach Anspruch I3
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die elastische Dichtung (15) am Lagerkörper oder direkt in der Bohrung des Gabelarmes (8) aufgenommen ist.
    3. Kreuzgelenk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei einer einteiligen Dichtung (15), diese einen verstärkten Rand (19) aufweist, der in einer an der Innenseite der Bohrung (7) des Lagerkörpers (11) angeordneten Nut (14) aufgenommen und fixiert ist.
    030Ö2Ö/0A08
    UC-41 - St/He -Y- 6. November 197
    •a-
    H. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einteiligen Dichtung (15) mit einem verstärkten Rand (19) auf seiner Außenseite eine Nut aufweist, in die die radial äußere Seite (18) des Lagerkörpers (11) eingreift.
    5. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) von einer Schutzkappe (20) im Lagerkörper (11) gehalten wird, wobei ein hohlzylindrischer Ansatz der Schutzkappe (20) durch eine Mittelbohrung der Dichtung (15) hindurch zur Abstützung der Zapfen (13) angeordnet ist.
    030Q20/040S
DE2848813A 1978-11-10 1978-11-10 Kreuzgelenk Expired DE2848813C2 (de)

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