DE1910284A1

DE1910284A1 - Gelenkwelle

Info

Publication number: DE1910284A1
Application number: DE19691910284
Authority: DE
Inventors: Kleinschmidt Dipl Hans-Joachim
Original assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 1969-02-28
Filing date: 1969-02-28
Publication date: 1970-09-24
Also published as: FR2037135B1; US3633383A; GB1296240A; FR2037135A1; JPS5324582B1; DE1910284B2; RO62045A; AT300479B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkwelle.

Es sind Gelenkwellen mit zwei mittels einer Keilwellenverbindung undrehbar, jedoch axial verschiebbar verbundenen Wellenabschnitten bekannt, bei denen der Innenraum der Keilwellenverbindung mit einem Schmiermittel gefüllt und mittels einer Berührungsdichtung abgedichtet ist und mindestens ein Wellenabschnitt an seinem äußeren Ende ein Drehgelenk trägt.

Es ist ferner bekannt, lastübertragende Zahnprofile oder dergleichen zur Erzielung guter Gleit- und Verschleißeigenschaften mit einem geeigneten Kunststoff zu beschichten.

üchließlich sind wartungsfrei ausgebildete Drehgelenke bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkwelle in wartungsfreier Ausführung zu schaffen, die außerdem eine hohe Lebensdauer haben soll.

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— 2 — OfWHNAL INSPECTED

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) "bei den beiden über eine Keilwellenverbindung undrehbar, jedoch axial verschiebbar miteinander verbundenen Gelenk— wellenabschnitten ist mindestens eine der Verzahnungen der KeiLwellenverbindung mit einem Kunststoff mit guten Gleit- und Verschleißeigenschaften beschichtet oder der Keilwellenzapfen und/oder die Keilwellennabe ist induktiv gehärtet oder weich nitriert;

b) die Abdichtung des mit Schmiermittel gefüllten Innenraumes der Keilwellenverbindung umfaßt außer einem Dichtring einen daneben angeordneten, mit seinem Abstreifende nach außen weisenden Abstreifring;

c) jeder Gelenkwellenabschnitt trägt an seinem äußeren Ende ein Drehgelenk, welches für Leb'ensdauerschmierung abgedichtet ist.

Der Innenraum der Keilwellenverbindung und" die Lagerräume des Drehgelenks brauchen bei einer so gestalteten Gelenkwelle nur einmalig mit einer Schmiermittelfüllung versehen, werden, die über die ganze Lebensdauer des Gelenks ausreicht.

Die NyIonbeschichtung bzw. Härtung der Verzahnung ergibt einen verschleißarmen Betrieb der Keilwellenverbindung bei geringem Schmiermittelbedarf und guten No ti au feig en schäften«, Diese Eigenschaften sind im vorliegenden lall von besonderer Bedeutung, da nach einer langen Gebrauchsdauer des Gelenks sich die Schmiermittelmenge derart verkleinert haben kaxui_s daß sie für die Schmierung einer anders behandelten Keilwelleaver zahnung nicht ausreiasn würde.

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Der Abstreifring sahiebt den gröbsten Schmutz von der Oberfläche des einen Y/ellenabschnittes weg, so daß der eigentliche dichtungsring stets über eine vorgereiningte, glatte Fläche gleitet. Der Abstreifring schützt den Dichtring ferner wirksam vor anderen schädlichen Außeneinwirkungen.

Eine besonders gute Abdichtung wird erzielt, wenn der Dichtring ein Quadring ist. Ein solcher Ring hat einen etwa quadratischen Querschnitt, wobei an jeder Ecke des Querschnitts eine Dichtlippe ausgebildet ist und an jeder Seitenkante des Quadrates eine Aussparung vorgesehen ist.

Handelt es sich um eine Gelenkwelle, bei der das Drehgelenk jeweils als Kreuzgelenk ausgebildet ist, dessen Zapfenkreuz über topfförmige Lagerbüchsen an den Gabelarmen des Kreuzgelenks abgestützt ist, so ist zur wartungsfreien Ausbildung dieses Kreuzgelenks vorgesehen, daß im Herzstück des Zapfenkreuzes ein Schmiermittelraum vorgesehen ist, der mittels eines Verschlusses abgedichtet ist und über je einen Schmierkanal mit dem entsprechenden Lagerraum in Verbindung steht. Bei der Montage des Zapfenkreuzes wird der Schmiermittelraum mit einem Schmiermittel gefüllt, der dann durch den Verschluß, der beispielsweise eingeklebt wird, abgedichtet wird. Der Schmiermittelraum ist groß genug, um eine für die Schmierung der Zapfenlager über die ganze Lebensdauer des Kreuzgelenks ausreichende Schmiermittelmenge aufzunehmen, so daß jede Wartung entfällt.

Die Erfindung wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, daß die Lagerzapfen jedes Zapfenkreuzes an den Böden der Lagerbüchsen über schwimmend angeordnete, beidseitig mit ochmiertaschen versehene ütirnanlaufscheiben aus einem hitzestabilisierten, hochkristallinen und wärmebeständigen Kunststoff abgestützt sind. Durch diese an sich bekannte Art der

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Lagerzapfenabstützung wird das bisher häufig auftretende Fressen zwischen Stirnseite des Lagerzapfens und Büchsenboden vermieden» Insofern trägt auch dieses Merkmal zur wartungsfreien Ausgestaltung der Gelenkwelle bei=

Wegen der besonders guten Abdichtwirkung der Abdichtung der Keilwellenverbindung kann beim Zusammenschieben der beiden Y/ellenabschnitte in dem von ihnen umschlossenen Raum ein unzulässig hoher Luftdruck entstehen. Um das zu vermeiden, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in einem der Wellenabschnitte eine zentrale Entlüftungsbohrung vorgesehen= Da die Entlüftungsbohrung konzentrisch mit der Achse des betreffenden Wellenabschnittes ist und das Schmiermittel durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt·'wird _p kann es nicht durch die Entlüftungsbohrung entweichen, insbesondere dann nicht, wenn es sich um ein Schmierfett handelt, das vorzugsweise zur Schmierung der Keilwellenverbindung als auch der Zapfenlager verwendet wird.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand einer zur Hälfte geschnittenen Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die gezeigte Gelenkwelle umfaßt zwei koaxiale Gelenkwellenabschnitte 1 und 2, die an ihren äußeren Enden Kreuzgelenke 3 bzw. 4 tragen. Der Gelenkwellenabschnitt 1 ist an. seinem inneren Ende als Vollwelle 5 und der Gelenkwellenabschnitt 2 als Hohlwelle 6 ausgebildet. Über eine Keilwellen,-verzahnung 7 sind Vollwelle 5 und Hohlwelle 6 miteinander undrehbar, jedoch axial verschiebbar miteinander verbunden.

Bei dem Gelenkwellenabschnitt 1 ist der Übergang zwischen der Vollwelle 5 und dem Kreuzgelenk 3 von einem Bund 8 gebildet,

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der einen größeren Durchmesser als der Äußendurchmesser der Hohlwelle 6 im Bereich der Keilwellenverzahnung 7 hat. Mit dem Bund 8 ist bei 9 eine Blechhülse 10 verschweißt, die an ihrem freien Ende ein ringförmiges_Dichtungsgehäuse 11 trägt. Das Dichtungsgehäuse hat auf seiner Innenseite eine im Querschnitt rechteckige Ringnut, in die ein Quadring 12 eingesetzt ist. In dem Dichtungsgehäuse ist ferner von der Ringnut durch eine radiale Wand 13 getrennt ein Abstreifring 14 mit gleichem Außen- und Innendurchmesser wie der Quadring 12 aufgenommen. Quadring 12 und Abstreifring 14 wirken mit ihren inneren Dichtungslippen mit einer im Bereich der Verzahnung angeordneten äußeren ümfangsflache 15 der Hohlwelle 6 zusammen, b'ie dichten dadurch einen bei der Montage der Gelenkwellenabschnitte "t und 2 einmalig mit Schmierfett gefüllten Hohlraum ab, der zwischen der Blechhülse 10 und der Vollwelle 5 bzw. innerhalb der Hohlwelle 6 ausgebildet ist. Wenn dieser Hohlraum vollständig gegen die Umgebung ahgekapaelt wäre, würde bei der .Montage der beiden Gelenkwellenabschnitte ein unzulässig hoher Druck entstehen.,Es ist deshalb eine Entlüftungsbohrung 17 vorgesehen, die sich koaxial durch den Schweißzapfen 18, an dem die Hohlwelle 6 angeschweißt ist, sowie durch den mit diesem !Schweißzapfen einstückigen Gabelfuß des Kreuzgelenks 4 nach außen erstreckt.

Im folgenden wird anhand des Kreuzgelenks 3 die wartungafreie Ausbildung der beiden Kreuzgelenke 3 und 4 beschrieben. Das Zapfenkreuz 20 ist mit seinen Lagerzapfen 21 über Hadellager 22 mit topfförmigen Lagerbüchsen 23 in den Gabelarmen des Kreuzgelenks 3 abgestützt. Zur axialen Fixierung des Zapfenkreuzes sind zwischen seinen Stirnseiten und dep Böden der Lagerbüchsen iitirnanlauf scheiben 25 vorgesehen, die auf ihren * beiden ijeiten mit üchmiernuten vergehen slneU. Ain offenen Ende

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jeder Lagerbüchse 24 ist eine durch einen Blechring 26 geschützte Berührungsdichtung 27 vorgesehen. In seinem Herzstück hat das Zapfenkreuz eine Aussparung 28, die einen öchmiermittelraum bildet. Die Aussparung 28 ist mittels eines napfförmigen Deckels 29 verschlossen, 'der sich mit seiner ' zylindrischen Wand federnd an der inneren ümfangswand einer die Aussparung 28 umgebenden Ausnehmung 30 abstützt und mit einem aushärtenden Klebstoff darin gesichert ist= Von der Aussparung 28 aus erstrecken sich koaxial mit den Lagerzapfen Bohrungen 29 radial nach außen₉ die die Aussparung 28 mit den Lagerräumen verbinden und gleichzeitig zum Auffüllen von Schmiermittel über in der Mitte des Bodens der Lagerbüchsen angeordnete Einfüllschrauben 32 dienen.

Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

ο ' Gelenkwelle j, gekennzeichnet durch die Kombination folgender einzeln teilweise vorbekannter Merkmale;

a) bei den beiden über eine Keilwellenverbindung undrehbar, jedoch axial verschiebbar miteinander verbundenen Gelenkwellenabschnitten (1_? 2) ist mindestens eine der Verzahnungen (7) der Keilwellenverbindung mit einem Kunststoff mit guten Gleit- und Verschleißeigenschaften (z.B. Nylon 11) beschichtet oder der Keilwellenzapfen (5) und/ oder die Keilwellennabe (6) ist induktiv gehärtet oder weich nitriert;

b) die Abdichtung des mit Schmiermittel gefüllten Innenraumes der Kellwellenverbindung umfaßt außer einem Dichtring (12) einen daneben angeordneten, mit seinem Abstreifende nach außen.weisenden Abstreifring (14);

c) jeder Gelenkwellenabschnitt (1, 2) .trägt an seinem'äußeren Ende ein Drehgelenk (3, 4), welches für Lebensdauerschmierung abgedichtet ist.
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (12) ein Quadring ist.
3. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Drehgelenke als Kreuzgelenke ausgebildet sind,

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deren Zapfenkreuze über topfförmige Lagerbüchsen in den Gabelarmen der Kreuzgelenke abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Herzstück jedes ' Zapfenkreuzes (20) ein Schmiermittelraum (28) vorgesehen ist, der mittels eines Verschlusses (29) abgedichtet ist und über je einen Schmierkanal (31) mit dem entsprechenden Lagerraum in Verbindung steht.
4. Gelenkwelle nach Anspruch 3, dadurch g e ken η -zeichnet, daß der Verschluß von einem Deckel (29) ^ gebildet ist, der kraft- und formschlüssig in einer die Öffnung des Schmiermittelraumes (28) umgebenden Ausspa-' rund (30) ,aufgenommen ist.
5» Gelenkwelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e ken η ze i c h η e t , daß die Lagerzapfen (21) jedes Zapfenkreuzes (20) an den Böden der Lagerbüchsen (23) über schwimmend angeordnete, beidseitig mit Schmiertaschen versehene Stirnanlaufscheiben (25) aus einem hitzestabilisierten, hochkristallinen und wärmebeständigen Kunststoff abgestützt sind.

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6. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da-™ durch g e k e η η ζ e i c h η et , daß in einem der Gelenkwellenabschnitte (1,2) eine zentrale Entlüftungsbohrung (1?) vorgesehen ist.

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