DE8115386U1

DE8115386U1 - PTO shaft with sliding piece

Info

Publication number: DE8115386U1
Application number: DE8115386U
Authority: DE
Original assignee: EUGEN KLEIN KG 7300 ESSLINGEN DE
Current assignee: EUGEN KLEIN KG 7300 ESSLINGEN DE
Publication date: 1981-09-17

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 6.5.1981 Applicant; Stuttgart, 6.5.1981

Eugen Klein KG Gm 1009 X/LöEugen Klein KG Gm 1009 X / Lö

7300 Esslingen7300 Esslingen

Vertreter:Representative:

Kohler - Schwindling - Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41Kohler - Schwindling - Späth
Patent attorneys
Hohentwielstrasse 41

7000 Stuttgart 17000 Stuttgart 1

Gelenkwelle mit SchiebestückPTO shaft with sliding piece

Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle mit einem eine Profilwelle und eine Profilhülse umfassenden Schiebestück zum Längenausgleich, sowie mit einer an der Profilwelle mit einem Ende befestigten und die Profilhülse übergreifenden Schutzhülse, an deren freiem Ende ein Dichtring vorgesehen ist, der auf der vorzugsweise mit einer gut gleitfähigen Kunststoffbeschichtung versehenen Oberfläche der Profilhülse beim LängenausgleichThe invention relates to a cardan shaft with a sliding piece comprising a profile shaft and a profile sleeve for length compensation, as well as with one attached to the profile shaft with one end and the profile sleeve overlapping protective sleeve, at the free end of which a sealing ring is provided, which is preferably with a surface of the profile sleeve with a good sliding plastic coating for length compensation

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gleitet.slides.

Die Lebensdauer der bekannten Gelenkwellen wird häufig dadurch begrenzt, daß unter der Einwirkung von Sand und Schmutz der Dichtring bzw. die kunststoffbeschichtete Oberfläche beschädigt werden, worauf dann Sand und Schmutz in die Schutzhülse eindringen und von dort bis zum Zahn= wellenprofil von Profilhülse und Profilwelle vordringen und dort Verschleiß hervorrufen können. Um die Lebensdauer derartiger Gelenkwellen, die im Fahrzeugbau und insbesondere im Lastkraftwagenbau eingesetzt werden, zu vergrößern, ist es bereits üblich, die mit Lippendichtungen versehenen Dichtringe am äußersten freien Ende der Schutzhülse doppelt vorzusehen, wobei zwischen den beiden Dichtringen ein gewisser Abstand eingehalten wird (Tandemdichtung), wobei die durch den Abstand gebildete Kammer als Schutzzone für den inneren Dichtring gegenüber Verunreinigungen dient, die den äußeren Dichtring bereits überwunden haben. Damit wird zwar eine gewisse Lebensdauererhöhung gegenüber Gelenkwellen mit nur einem Dichtring erzielt, doch reicht dies für hohe Beanspruchungen nicht aus, wie sie beispielsweise in Wüstengegenden auftreten.The life of the known cardan shafts is often limited by the fact that under the action of sand and Dirt of the sealing ring or the plastic-coated surface can be damaged, which then leads to sand and dirt penetrate the protective sleeve and from there advance to the toothed wave profile of the profile sleeve and profile shaft and can cause wear there. To the service life of such cardan shafts, which are used in vehicle construction and are used in particular in truck construction, it is already common practice to use lip seals provided sealing rings at the outermost free end of the protective sleeve to be provided twice, with between a certain distance is maintained between the two sealing rings (tandem seal), the one formed by the distance Chamber serves as a protection zone for the inner sealing ring against contamination, which the outer sealing ring have already overcome. This increases the service life to a certain extent compared to cardan shafts achieved only one sealing ring, but this is not enough for high loads, as for example in Occur in desert areas.

Eine Abdichtung durch einen elastischen Faltenbalg ist im Kraftfahrzeugbau im allgemeinen deshalb nicht geeignet, weil der Faltenbalg nicht robust genug ist, um beispielsweise Steinschlag standzuhalten.Sealing by means of an elastic bellows is therefore generally not suitable in motor vehicle construction, because the bellows is not robust enough to withstand falling rocks, for example.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gelenkwelle so zu verbessern, daß sie auch wüstentauglich ist, also bei starker Staub- und Sandbelastung noch eineThe object of the present invention is to improve a cardan shaft so that it is also suitable for the desert, so if there is a lot of dust and sand, another one

erhöhte Lebensdauer erreicht.increased service life achieved.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der zweite Dichtring von dem ersten, äußeren Dichtring einen Abstand aufweist, der mindestens so groß ist wie der am häufigsten auftretende Hub, vorzugsweise wie der maximale Hub beim Längenausgleich, und daß zwischen den beiden Dichtringen eine Schmiermittelkammer angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the second sealing ring is separated from the first, outer sealing ring has a distance which is at least as large as the most frequently occurring stroke, preferably as the maximum stroke for length compensation, and that a lubricant chamber is arranged between the two sealing rings is.

Versuche mit einer derartigen Gelenkwelle haben gezeigt, daß trotz starker Sandbelastung die Lebensdauer um bis zu IOO56 erhöht werden konnte, verglichen mit der seither üblichen Gelenkwelle mit Tandemdichtung, bei der der Abstand zwischen den beiden Dichtungen nicht größer ist als die axiale Erstreckung einer Dichtung. Durch die Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Dichtringen über den maximalen Hub hinaus wird nämlich erreicht, daß durch den äußeren Dichtring im Zusammenwirken mit Sandkörnern hervorgerufene axiale Riefen nicht in den Bereich dringen können, in dem die Lippe der inneren Dichtung auf der Oberfläche gleitet. Außerdem wirkt das in der Schmiermittelkammer befindliche Schmiermittel einer Ausbreitung eingedrungener Sandkörner entgegen, weil die Sandkörner in dem Schmiermittel praktisch eingebettet werden und sich nicht frei bewegen können.Tests with such a cardan shaft have shown that, despite heavy sand loading, the service life is up to could be increased to IOO56 compared to that since then conventional cardan shaft with tandem seal, in which the distance between the two seals is not greater than the axial extension of a seal. By increasing the distance between the two sealing rings beyond the maximum stroke it is achieved that the outer sealing ring interacts with each other Axial grooves caused by grains of sand are not can penetrate the area where the lip of the inner seal slides on the surface. aside from that the lubricant in the lubricant chamber counteracts the spread of sand grains that have penetrated, because the sand grains are practically embedded in the lubricant and cannot move freely.

Bei einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmiermittelkammer mit einem Schmiernippel zum Nachfüllen und Reinigen versehen. Wird nämlich Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett, in die Kammer zwischen den beiden Dichtringen gepreßt, dann wird das alte Schmiermittel unter der Lippe der äußerenIn a preferred further embodiment of the invention, the lubricant chamber is provided with a lubricating nipple provided for refilling and cleaning. Is namely lubricant, such as grease, in the Chamber pressed between the two sealing rings, then the old lubricant is under the lip of the outer one

Dichtung hindurch nach außen gedrückt, wogegen die in der gleichen Richtung weisende Lippe der inneren Dichtung durch den Schmiermitteldruck dichtend auf die Gleitoberfläche der Profilhülse aufgepreßt wird. Durch regelmäßiges Abschmieren läßt sich auf diese Weise die Lebensdauer einer Gelenkwelle, die im Wüstenbetrieb eingesetzt wird, um ein Vielfaches erhöhen, wenn die Abschmierintervalle entsprechend der Schmierfettkonsistenz und dem Schmiermittelkammervolumen gewählt werden.Seal pushed through to the outside, while the lip of the inner seal pointing in the same direction is pressed sealingly onto the sliding surface of the profile sleeve by the lubricant pressure. By regular In this way, the service life of a cardan shaft that is used in desert operations can be lubricated will increase many times over if the lubrication intervals correspond to the grease consistency and the Lubricant chamber volume can be selected.

Bei einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine der beiden Dichtungen als ansich bekannte Doppellippendichtung (Tandemdichtung) mit zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisenden, in der gleichen Richtung weisenden Dichtlippen ausgebildet. Die Schmiermittelkammer befindet sich also bei dieser Ausführungsform in dem Bereich zwischen den beiden Tandemdichtungen. Versuche haben gezeigt, daß selbst ohne Schmierdienst die Lebensdauer derGelenkwelle mehr als verdoppelt war und durch regelmäßiges Abschmieren ( ') die Lebensdauer noch erheblich stärker erhöht werdenIn a preferred further embodiment of the invention, at least one of the two seals is designed as a known double lip seal (tandem seal) with two sealing lips which are axially spaced from one another and point in the same direction. In this embodiment, the lubricant chamber is therefore located in the area between the two tandem seals. Tests have shown that even without lubrication, the service life of the cardan shaft was more than doubled and regular lubrication (') increases the service life even more

konnte.could.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Ansprüchen. In der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch den mittleren Bereich einer Gelenkwelle, der durch das Schiebestück gebildet ist, in vereinfachter und schematisierter Darstellung gezeigt.Further details and configurations of the present invention emerge from the following description an embodiment shown in the drawing in connection with the claims. The drawing shows a longitudinal section through the central area of a cardan shaft through the sliding piece is formed, shown in a simplified and schematic representation.

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Eine Profilwelle 1 und eine Profilhülse 2 bilden zusammen ein zentrales Schiebestück einer im übrigen nicht weiter dargestellten Gelenkwelle. An die abgebrochen dargestellten Enden von Profilwelle 1 und Profilhülse 2 schließen Gabelköpfe an, die Kreuzgelenke aufnehmen. Me Profilwelle 1 weist an ihrem Ende einen Profilabschnitt auf, der mit einem Zahn- oder Keilprofil versehen ist, das über eine Rundung 4 in einem zylindrischen Wellen-( ) zapfen 5 übergeht. Auf diesem Wellenzapfen 5 ist eineA profile shaft 1 and a profile sleeve 2 together form a central sliding piece of a cardan shaft, otherwise not shown. The ends of the profile shaft 1 and profile sleeve 2 shown broken off are connected to fork heads that accommodate universal joints. Me profile shaft 1 has at its end a profile portion which is provided with a toothed or wedge profile 5 goes through a rounded pin 4 in a cylindrical shaft (). On this journal 5 is a

Schutzhülse 9 aufgeschoben und durch eine umlaufende V-Schweißnaht 6 befestigt.Protective sleeve 9 pushed on and through a circumferential V weld seam 6 attached.

Die Profilhülse 2 ist mit einem zum Profilabschnitt 3 passenden Innenprofil versehen, so daß Profilhülse und Profilwelle zwar drehstarr miteinander verbunden, aber axial zueinander verschiebbar sind, um den erforderlichen Längenausgleich, beispielsweise bei Bewegungen der angetriebenen Achse relativ zum Getriebe, aufnehmen zu können. Um eine hohe Lebensdauer dieser hochbelasteten Profile zu erzielen sind sie einerseits kunststoffbeschichtet,The profile sleeve 2 is provided with an inner profile matching the profile section 3, so that the profile sleeve and Profile shaft connected to one another in a rotationally rigid manner, but axially displaceable to one another to the required To be able to accommodate length compensation, for example when the driven axis moves relative to the gearbox. In order to achieve a long service life for these highly stressed profiles, they are plastic-coated on the one hand,

^ was auch den axialen Schiebewiderstand vermindert; anderer^ which also reduces the axial sliding resistance; another

seits müssen sie zuverlässig gegen Staub und insbesondere Sand geschützt werden. Zu diesem Zweck reicht die Schutzhülse 9 bis weit auf die Profilhülse 2, deren zylindrische Außenoberfläche 7 ebenfalls mit einem gut gleitfähigen Kunststoff beschichtet ist. An dem der Schweißnaht 6 entfernten freien Ende der Schutzhülse 9 ist eine Tandem-Lippendichtung 8 vorgesehen, die durch einen Innenbund 10 und einen nach innen eingezogenen Endbereich 11 relativ zur Schutzhülse 9 fixiert ist. Die Tandemlippendichtung 8 weist zwei auf der Oberfläche 7 gleitende Dichtlippen 12 auf, die beide nach außen, also von deron the other hand, they must be reliably protected against dust and especially sand. The protective sleeve is sufficient for this purpose 9 up to the profile sleeve 2, the cylindrical Outer surface 7 is also coated with a plastic with good sliding properties. At that of the weld 6 remote free end of the protective sleeve 9 is a tandem lip seal 8 is provided, which by an inner collar 10 and an inwardly drawn-in end region 11 is fixed relative to the protective sleeve 9. The tandem lip seal 8 has two sealing lips 12 sliding on the surface 7, both of which face outwards, that is to say from the

Schweißnaht 6 wegweisen.Point away weld 6.

An die Tandemdichtung 8 schließt in Richtung auf die Schweißnaht 6 hin ein zylindrischer Bereich 13 der Schutzhülse 9 an, der einen lichten Abstand zur Oberfläche 7 der Profilhülse 2 aufweist und dadurch eine Schmiermittelkammer 14 radial nach außen hin begrenzt. Auf der der Tandemlippendichtung 8 gegenüberliegendenA cylindrical region 13 of the tandem seal 8 closes in the direction of the weld seam 6 Protective sleeve 9, which has a clear distance from the surface 7 of the profile sleeve 2 and thereby a Lubricant chamber 14 limited radially outward. On the opposite of the tandem lip seal 8

V Seite der Schmiermittelkammer 14 ist eine weitere, gleichV side of the lubricant chamber 14 is another, the same

artige Tandemlippendichtung 15 vorgesehen und durch radial nach innen ragende Bunde 16 und 17 axial relativ zur Schutzhülse 9 gesichert. Dabei ragt eine äußere Dichtlippe 18 der Tandemlippendichtung 15 unter dem Bund 17 hindurch bis in die Schmiermittelkammer 14, die dadurch axial begrenzt ist. Eine zweite, innere Dichtlippe 19 weist ebenfalls in der gleichen Richtung wie die äußere Dichtlippe 18 und die beiden Dichtlippen 12.like tandem lip seal 15 provided and through radially inwardly projecting collars 16 and 17 axially relative to the Protective sleeve 9 secured. An outer sealing lip 18 of the tandem lip seal 15 protrudes below the collar 17 through to the lubricant chamber 14, which is thereby axially limited. A second, inner sealing lip 19 likewise points in the same direction as the outer sealing lip 18 and the two sealing lips 12.

Der Bund 16 reicht bis praktisch auf die Oberfläche 7 der Profilhülse 2 und geht über in einen zylindrischen r Abschnitt 20, der eine Zentrierung der Schutzhülse 9The collar 16 reaches virtually to the surface 7 of the profiled sleeve 2 and merges into a cylindrical portion 20 r, the centering of the protective sleeve 9

relativ zur Profilhülse 2 ergibt. An den zylindrischen Abschnitt 20 anschließend weist die Schutzhülse 9 einen lichten Abstand zur Oberfläche 7 der Profilhülse 2 auf.relative to the profile sleeve 2 results. On the cylindrical section 20 then the protective sleeve 9 has a clear distance to the surface 7 of the profile sleeve 2.

In den zylindrischen Bereich 13, der die Außenwand der Schmiermittelkammer 14 bildet, ist ein Schmiernippel 21 eingesetzt. Wird Schmiermittel durch den Schmiernippel 21 in die Schmiermittelkammer 14 eingepreßt, so drückt es dort befindliches, möglicherweise verunreinigtes Schmiermittel unter den Dichtlippen 12 der Tandemlippendichtung 8 hindurch nach außen, wie dies PfeileA lubricating nipple 21 is located in the cylindrical area 13, which forms the outer wall of the lubricant chamber 14 used. If lubricant is pressed through the lubricating nipple 21 into the lubricant chamber 14, it pushes there is possibly contaminated lubricant located there under the sealing lips 12 of the tandem lip seal 8 through outwards, as arrows do

andeuten. Dagegen wird die Dichtlippe 18 durch den
Schmiermitteldruck fest gegen die Oberfläche 7 gepreßt und dichtet die Kammer in der den Pfeilen 22 entgegengesetzten Richtung ab.suggest. In contrast, the sealing lip 18 is through the
Lubricant pressure is pressed firmly against the surface 7 and seals the chamber in the direction opposite to the arrows 22.

Der Abstand a von der inneren Dichtlippe 12 der Tandemlippendichtung 8 bis zur äußeren Dichtlippe 18 der Tandemlippendichtung 15 ist vorzugsweise mindestens so groß wie der betrieblich maximal auftretende Hub, also die Axialbewegung zwischen der Profilwelle 1 und der Schutzhülse 9 einerseits und der Profilhülse 2 andererseits. Dadurch wird sichergestellt, daß keinesfalls die Dichtlippe 18 über Bereiche der Oberfläche 7 gleitet, über die auch die innere Dichtlippe 12 gleitet, die dort
möglicherweise schon durch eingedrungenen Sand Riefen erzeugt hat.The distance a from the inner sealing lip 12 of the tandem lip seal 8 to the outer sealing lip 18 of the tandem lip seal 15 is preferably at least as large as the maximum operational stroke, i.e. the axial movement between the profile shaft 1 and the protective sleeve 9 on the one hand and the profile sleeve 2 on the other. This ensures that the sealing lip 18 under no circumstances slides over areas of the surface 7 over which the inner sealing lip 12 also slides
may have already created grooves through penetrated sand.

Claims

Protection claims

1. Cardan shaft with a profile shaft and a Sliding piece encompassing profile sleeve for length compensation, as well as with one attached to the profile shaft with one end and overlapping the profile sleeve Protective sleeve with a sealing ring at the free end

^{v is} seen who on the preferably with a well

The surface of the profile sleeve provided with a sliding and wear-resistant plastic coating Length compensation slides, characterized in that a second sealing ring (15) from the first, outer Sealing ring (8) has a distance (a) which is at least as large as that which occurs most frequently Stroke, preferably the maximum stroke for length compensation, and that between the two sealing rings (3 and 15) a lubricant chamber (14) is arranged.

2. Cardan shaft according to claim 1, characterized in () that the lubricant chamber (14) with a grease nipple (21) is provided for refilling and cleaning.

3. Cardan shaft according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the two seals (8 and 15) as a double lip seal known per se with two axially spaced apart, in the same direction facing sealing lips (12 or 18 and 19) is formed.