Kosmehl, Ralf (Parkstrasse 5, Sangerhausen, 06526, DE)
Schneider, Norbert (Ringstrasse 14, Mühlheim am Main, 63165, DE)
Kosmehl, Ralf (Parkstrasse 5, Sangerhausen, 06526, DE)
| 1. | Drehgelenk (10) in montiertem Zustand mit einer Fettfül lung und elastischen Abdichtmitteln, umfassend ein Ge lenkinnenteil (11), das mit einer Welle (15) verbunden ist, ein Gelenkaußenteil (21), an das ein Hohlzapfen (22) mit einer Innenverzahnung (26) angeformt ist, dessen In nenöffnung (24) offen in den Gelenkinnenraum (23) über geht, und Rollkörper zur Drehmomentübertragung zwischen Gelenkinnenteil (11) und Gelenkaußenteil (21), dadurch gekennzeichnet, daß die Innenöffnung (24) im Hohlzapfen (22) ausschließ lich von einem in diese eingesetzten Zapfen (31,41) ver schlossen ist und der Zapfen (31,41) gegenüber der Innen öffnung (24) durch einen Ring (27) aus verformter elasti scher Dichtmasse abgedichtet ist. |
| 2. | Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen ein napfförmiger Hohlstopfen (31) aus Blech oder Kunststoff ist, der zur Abdichtung an seinem vorderen Ende einen im Durchmesser verminderten Absatz (34) auf weist, der mit der Innenöffnung (24) einen definierten Ringspalt bildet, der durch den Ring (27) aus verformter elastischer Dichtmasse abgedichtet ist. (Figur 3) dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstopfen (31) mit leicht lösbarer Preßpassung in die Innenverzahnung (26) eingesetzt ist. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen ein Wellenzapfen (41) ist, der mit seiner Außenverzahnung (42) in die Innenverzahnung (26) des Hohl zapfens (22) eingesetzt ist, wobei ein Ringspalt zwischen Hohlzapfen (22) und Wellenzapfen (41) durch den Ring (27) aus verformter elastischer Dichtmasse abgedichtet ist und Axialsicherungsmittel (28,44, 45) zwischen Hohlzapfen (22) und Wellenzapfen (41) wirksam sind. (Figur 4, Figur 5). Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Wellenzapfen (41) mit einer Fase (43) am freien Ende versehen ist. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenverzahnung (26) des Hohlzapfens (22) eine Eindrehung (29) zur Aufnahme des Rings (27) aus elasti scher Dichtmasse vorgesehen ist. Verfahren zur Montage und Verbauung eines Drehgelenks (10) mit einer Fettfüllung und elastischen Abdichtmitteln, um fassend ein Gelenkinnenteil (11), das mit einer Welle (15) verbunden ist, ein Gelenkaußenteil (21), an das ein Hohl zapfen (22) mit einer Innenverzahnung (26) angeformt ist, dessen Innenöffnung (24) offen in den Gelenkinnenraum (23) übergeht, und Rollkörper zur Drehmomentübertragung zwi schen Gelenkinnenteil (11) und Gelenkaußenteil (21), dadurch gekennzeichnet, daß vor der vollständigen Montage des Drehgelenks (10), insbesondere vor dem Einbringen der Fettfüllung, ein Ring (27) aus elastisch verformbarer Dichtmasse in die Innen öffnung (24) des Hohlzapfens (22) eingebracht wird, daß zeitweise, insbesondere für Lagerung und Transport, ein erster Zapfen (31) zur Abdichtung in den Hohlzapfen (22) eingesetzt wird, der den Ring (27) zur vorübergehen den Abdichtung in geringerem Ausmaß radial verformt, und daß abschließend bei der bestimmungsgemäßen Verbauung des Drehgelenks (10) der erste Zapfen (31) entfernt und ein zweiter Zapfen (41) mit einer Außenverzahnung (42) zur Drehmomentübertragung in den Hohlzapfen (22) eingesetzt wird, der den Ring (27) zur dauerhaften Abdichtung zwi schen dem Hohlzapfen (22) und dem zweiten Zapfen (41) verpreßt. Verfahren zur Montage und Verbauung eines Drehgelenks (10) mit einer Fettfüllung und elastischen Abdichtmitteln, um fassend ein Gelenkinnenteil (11), das mit einer Welle (15) verbunden ist, ein Gelenkaußenteil (21), an das ein Hohl zapfen (22) mit einer Innenverzahnung (26) angeformt ist, dessen Innenöffnung (24) offen in den Gelenkinnenraum (23) übergeht, und Rollkörper zur Drehmomentübertragung zwi schen Gelenkinnenteil (11) und Gelenkaußenteil (21), dadurch gekennzeichnet, daß vor der vollständigen Montage des Drehgelenks (10), insbesondere vor dem Einfüllen der Fettfüllung, ein Ring (27) aus elastisch verformbarer Dichtmasse in die Innen öffnung (24) des Hohlzapfens (22) eingebracht wird und daß abschließend nach der vollständigen Montage oder bei der bestimmungsgemäßen Verbauung des Drehgelenks (10) ein Zap fen (41) mit einer Außenverzahnung (42) zur Drehmoment übertragung in den Hohlzapfen (22) eingesetzt wird, der den Ring (27) zur dauerhaften Abdichtung zwischen dem Hohlzapfen (22) und dem Zapfen (41) verpreßt. |
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein zur Ge- lenkmontage vorbereitetes Drehgelenk zu schaffen, das zu redu- zierten Kosten herstellbar ist. Die Lösung hierfür besteht darin, daß die Innenöffnung im Hohlzapfen ausschließlich von einem in diese eingesetzten Zapfen verschlossen ist und der Zapfen gegenüber der Innenöffnung durch einen Ring aus ver- formter elastischer Dichtmasse abgedichtet ist. Bei dem Zapfen kann es sich hierbei-während der Lagerung und des Transports bis zur Verbauung-um einen napfförmigen Hohlstopfen aus Blech oder Kunststoff handeln, der an seinem vorderen Ende ei- nen im Durchmesser verminderten Absatz aufweist, der mit der Innenöffnung des Hohlzapfens einen definierten Spalt bildet, der durch den Ring aus verformter elastischer Dichtmasse abge- dichtet ist, oder-nach der Montage der Verbauung. des Gelenks - um einen in die Innenverzahnung des Hohlzapfens eingesetzten Wellenzapfen mit Außenverzahnung zur Drehmomentübertragung, wobei ein Ringspalt zwischen Hohlzapfen und Wellenzapfen durch den Ring aus verformter elastischer Dichtmasse abgedichtet ist und Axialsicherungsmittel zwischen Hohlzapfen und Wellenzapfen wirksam sind. Insbesondere ist vorgesehen, daß der Wellenzap- fen mit einer Fase am freien Ende versehen ist, wobei der Ring aus elastischer Dichtmasse zwischen der Fase und der Innenver- zahnung des Hohlzapfens wirksam ist.
Bei der Herstellung des Gelenkaußenteils brauchen auf diese Weise im Bereich des Hohlzapfens nach dem Herstellen der In- nenverzahnung, die durch Räumen erfolgen kann, keine weiteren mechanischen Bearbeitungsschritte durchgeführt werden. Anstel- le des bisher üblichen Blechdeckels tritt der durch den Ring aus elastischer Dichtmasse abgedichtete eingesetzte Zapfen.
Dieser Zapfen kann ein später wieder zu entfernender napfför- miger Hohlstopfen als Platzhalter für den erst später einzu- setzenden Wellenzapfen sein. Der Zapfen kann aber gegebenen- falls auch unmittelbar von einem dauerhaft eingesetzten Wel- lenzapfen zur Drehmomentübertragung gebildet werden.
Zur Vorbereitung wird zunächst eine umfänglich umlaufende Rau- pe aus elastischer Dichtmasse in die Innenöffnung des Hohlzap- fens eingebracht. Diese kann insbesondere in einen Bereich eingelegt werden, in dem die Zähne der Innenverzahnung durch eine Eindrehung entfernt sind. Als elastisches Dichtmaterial eignet sich beispielsweise"Hylomar"@, das als plastisches Ma- terial aufgetragen werden kann und sich durch Luftkontakt zu elastischem Material verfestigt.
Nach einer ersten Verfahrensführung wird in den Hohlzapfen dann ein als Stopfen wirkender Zapfen eingesetzt, der am vor- deren zuerst eingesetzten Ende einen Absatz mit einem redu- zierten Durchmesser hat, der mit der Innenöffnung des Hohlzap- fens einen Ringspalt bildet und beim Einsetzen des Zapfens den Ring aus elastischem Material so weit verformt, daß der Innen- raum des Gelenkaußenteils vorübergehend abgedichtet ist. Der eingesetzte Zapfen kann als napfförmiger Hohlstopfen aus Kunststoff oder Blech ausgeführt sein und am hinteren Ende ei- nen Flansch haben, der als Anschlag beim Einschieben in den Hohlzapfen dient. Der Zapfen kann außen rein zylindrisch sein und mit leichter Preßpassung in die Innenverzahnung des Hohl- zapfens eingesetzt sein. Nach diesem Abdichten des Gelenkin- nenraums nach außen kann die vollständige Gelenkmontage ein- schließlich Einbringen der Fettfüllung des Gelenkaußenteils und Abdichtung des Gelenkaußenteils gegenüber der mit dem Ge- lenkinnenteil verbundenen Welle erfolgen, wobei der als Stop- fen wirkende Zapfen ein Austreten der Fettfüllung verhindert.
In dem geschilderten Montagezustand kann der Transport des fertigen Gelenkes an den Ort der Verbauung stattfinden. Dort kann der als Stopfen wirkende Zapfen entfernt werden und durch einen Wellenzapfen mit Außenverzahnung, z. B. einen Getriebe- ausgangszapfen eines Differentialgetriebes oder einen Naben- zapfen einer Radträgeranordnung, ersetzt werden, indem der Hohlzapfen des Gelenks auf dem entsprechenden Wellenzapfen, der bereits im Kraftfahrzeug montiert ist, aufgesteckt wird.
Die genannten Verzahnungen greifen hier zur Drehmomentübertra- gung ineinander. Die axiale Sicherung des Wellenzapfens gegen- über dem Hohlzapfen kann in üblicher Weise durch einen in Ringnuten eingesetzten Sicherungsring erfolgen. Der genannte Wellenzapfen ist hierbei bevorzugt mit einer Fase am vorderen freien Ende versehen und in jedem Fall so lang, daß er den nach Entfernen des als Stopfen wirkenden Zapfens teilweise elastisch zurückgeformten Ring aus Dichtungsmaterial erneut elastisch verformt. Durch die Fase kann hierbei der Ring zur Abdichtung auf Dauer elastisch verformt gehalten werden oder in die Außenverzahnung des Zapfens eingeführt und zwischen. den ineinandergreifenden Verzahnungen bzw. der Umfangsnut im Hohl- zapfen und der Außenverzahnung am Wellenzapfen abdichtend ver- preßt werden. Die radiale Verformung des Rings aus elastischem Material ist hierbei stärker als bei dem zuvor verwendeten Platzhalterzapfen für Montage und Transport.
Nach einer zweiten Verfahrensführung wird in den Hohlzapfen unmittelbar nach dem Einbringen des Rings aus elastischem Ma- terial ein Wellenzapfen mit einer Außenverzahnung eingesetzt, der für die vollständige Montage zunächst die Funktion des Stopfens übernimmt, jedoch gleichzeitig bereits zur späteren Drehmomentübertragung dient. Die Formgebung und das Zusammen- wirken mit dem Ring aus elastischem Material entspricht dabei vollständig dem zuvor beschriebenen Wellenzapfen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes montiertes Gelenk in der Ausführung als Tripodegelenk ; a) im Längsschnitt b) im Querschnitt ; Figur 2 zeigt das Gelenkaußenteil des Gelenkes nach Figur 1 als Einzelheit nach Einbringen des Rings aus Dicht- masse ; Figur 3 zeigt das Gelenkaußenteil nach Figur 2 nach Einsetzen eines ersten Zapfens für Montage und Transport ; Figur 4 zeigt das Gelenkaußenteil nach Figur 2 mit eingesetz- tem zweiten Zapfen in einer ersten Ausführung ; Figur 5 zeigt das Gelenkaußenteil nach Figur 2 mit eingesetz- tem zweiten Zapfen in einer zweiten Ausführung.
Die beiden Darstellungen der Figur 1 werden nachstehend ge- meinsam beschrieben. Das Tripodegelenk 10 umfaßt ein Gelenkin- nenteil 11 mit einer Nabe 12 und drei umfangsverteilten Tri- podezapfen 13, auf denen mehrteilige Rollenanordnungen 14 pen- delnd aufsitzen. In das Gelenkinnenteil 11 ist eine Welle 15 eingesteckt. Das Gelenkinnenteil 11 sitzt in einem Gelenkau- ßenteil 21 ein, in dem die Rollenanordnungen 14 axial abrollen können. Der offene Ringspalt zwischen Welle 15 und Gelenkau- ßenteil 21 ist durch einen Faltenbalg 16 abgedichtet, der mit- tels Spannbändern 17, 18 auf der Welle bzw. im Gelenkaußenteil festgelegt ist. Am Gelenkaußenteil 21 ist ein Hohlzapfen 22 angeformt, in den ein napfartiger Hohlstopfen 31 eingesetzt ist. Dieser wird anhand der folgenden Zeichnungen näher be- schrieben.
Figur 2 zeigt das Gelenkaußenteil 21 des Tripodegelenkes nach Figur 1 als Einzelheit mit einstückig angeformtem Hohlzapfen 22. Der Innenraum 23 geht hierbei ohne Querschnittsverengung in die Innenöffnung 24 des Hohlzapfens über. Im Innenraum 23 sind Rollenbahnen 25 angedeutet. In der Innenöffnung 24 ist eine Innenverzahnung 26 insbesondere durch Räumen hergestellt.
Die Innenverzahnung kann in einem axialen Bereich durch eine Eindrehung 29 entfernt sein, in den ein Ring 27 aus elasti- scher Dichtmasse eingelegt ist. Der Ring 27 aus elastischer Dichtmasse kann jedoch auch unmittelbar in die Innenverzahnung eingeformt sein. In einigem Abstand vom Ring 27 ist eine Ring- nut 28 zur Aufnahme eines Axialsicherungsrings vorgesehen.
In Figur 3 sind gleiche Einzelheiten wie in Figur 2 mit glei- chen Bezugsziffern belegt. Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. In die zuvor offene Innenöffnung 24 des Hohl- zapfens 22 ist ein Hohlstopfen 31 erster Art in Form eines Napfes mit einem abschließenden Boden 32 und einem rückwärti- gen Flanschanschlag 33 eingeschoben. Im vorderen Bereich ist ein durchmesserverminderter Absatz 34 vorgesehen, der gegen- über der Innenverzahnung 24 mit radialem Abstand zu den Zahn- köpfen einen Ringspalt 35 bildet. Der Absatz 34 ist in Kontakt mit dem Ring 27 aus elastischer Dichtmasse und dichtet damit den Innenraum 23 gegenüber dem Zapfeninneren 24 ab. Der aus Blech oder Kunststoff bestehende napfförmige Hohlstopfen 31 sitzt mit Vorspannung in der Innenverzahnung 26 ein.
In Figur 4 ist wiederum das Gelenkaußenteil gemäß Figur 2 als Einzelheit dargestellt, wobei davon auszugehen ist, daß tat- sächlich ein vollständig montiertes Gelenk nach Figur 1 vor- liegt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Auf die Beschreibung der Figuren 2 und 3 wird insoweit Bezug genommen. Der Hohlstopfen 31 ist in dieser Darstellung entfernt und durch einen Wellenzapfen 41 mit Außenverzahnung 42 ersetzt, der in den Hohlzapfen 22 eingeführt ist und mit dessen Innenverzahnung 26 zusammenwirkt. Der Wellenzapfen 41 hat am vorderen freien Ende eine Fase 43 und in einigem Ab- stand davon eine Ringnut 44, die mit einem Sicherungsring 45 bestückt ist, der in die Ringnut 28 im Hohlzapfen 22 einge- schnappt ist. In dieser axial fixierten Position liegt die Fa- se 43 im Bereich des Ringes 27 aus elastischer Dichtmasse.
Dieser ist hierbei deutlich stärker verpreßt als durch den Ab- satz des zuvor verwendeten Hohlstopfens. Eine Abdichtung des Gelenkinnenraums 26 nach außen ist hiermit zuverlässig sicher- gestellt. Ein positiver Abstand a zwischen dem Ring 27 und dem Ende der Innenverzahnung 26 muß eingehalten werden.
In Figur 5 ist wiederum das Gelenkaußenteil gemäß Figur 2 als Einzelheit dargestellt, wobei davon auszugehen ist, daß tat- sächlich ein vollständig montiertes Gelenk nach Figur 1 vor- liegt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Auf die Beschreibung der Figuren 2 und 3 wird insoweit Bezug genommen. In Abweichung von Figur 4 ist ein Gelenkaußen- teil 21 mit eingestecktem Wellenzapfen 41'in abgewandelter Ausführung gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Be- zugsziffern belegt. Auf die vorangehende Beschreibung wird in- soweit Bezug genommen. Der Abstand zwischen Ringnut 44 zur Aufnahme des Sicherungsrings 45 und Fase 43 am vorderen Ende des Zapfens 41'ist hierbei größer, so daß bei gleicher Anord- nung des Ringes 27 aus elastischer Dichtmasse wie zuvor. diese zur Abdichtung des Gelenkinnenraums 23 nach außen vollständig zwischen den Verzahnungen 26,42 verpreßt ist.
Drehgelenk mit Hohlzapfen am Gelenkaußenteil Bezugszeichenliste 10 Gelenk 11 Gelenkinnenteil 12 Nabe 13 Tripodezapfen 14 Rollenanordnung 15 Welle 16 Faltenbalg 17 Spannband 18 Spannband 21 Gelenkaußenteil 22 Hohlzapfen 23 Innenraum 24 Innenöffnung 25 Rollenbahnen 26 Innenverzahnung 27 Ring 28 Ringnut (Hohlzapfen) 29 Eindrehung 31 Zapfen (Hohlstopfen) 32 Boden 33 Flansch 34 Absatz 43 Fase 44 Ringnut (Zapfen) 45 Sicherungsring