WO1999020913A1

WO1999020913A1 - Gelenklager

Info

Publication number: WO1999020913A1
Application number: PCT/EP1998/005699
Authority: WO
Inventors: Peter Tschetschorke
Original assignee: INA Wälzlager Schaeffler oHG
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 1999-04-29
Also published as: DE19746522A1

Abstract

Ein Gelenklager, bestehend aus einem Innenring (3) mit einer sphärischen Außenfläche (4) und einem diesen aufnehmenden Außenring (1) mit sphärischer Innenfläche (2) ist nach außen durch eine Abdeckung (6) abgedichtet. Erfindungsgemäß ist dieses Abdeckung (6) zweiteilig ausgebildet, wobei ein vom Innenring (3) beabstandetes erstes Formteil (7) einerseits mit einer radial nach außen gerichteten Umbördelung (9) in der Nut (10) des Außenringes (1) gehalten ist und andererseits mit einer am anderen Ende angeordneten radial nach innen gerichteten Umbördelung (11) ein auf den Innenring (3) befindliches zweites Formteil (8) umfaßt, das an seinem inneren Ende eine nach außen gerichtete Umbördelung (12) aufweist, wobei die Formteile (7, 8) einander teilweise überdeckend und gegeneinander beweglich angeordnet sind.

Description

Gelenklager

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Gelenklager, bestehend aus einem Innenring mit sphärischer Außenfläche und einem diesen aufnehmenden Außenring mit sphärischer Innenfläche, wobei in einer im Außenring umlaufenden Nut ein sphärisches Formteil angeordnet ist, das die vom Außenring nicht abgedeckte sphärische Außenfläche des Innenrings schützt.

Hintergrund der Erfindung

Ein derart gattungsgemäßes Gelenklager ist aus dem DE-GM 19 70 792 vorbekannt. In Figur 4 dieser Vorveröffentlichung ist ein Gelenklager mit einem verhältnismäßig breiten Innenring abgebildet, der von einem schmäleren Außen- ring aufgenommen ist. Die nicht vom Außenring abgedeckte Gleitfläche des Innenringes ist von einem sphärisch ausgebildeten Formteil abgedeckt, das in einem radialen Abstand vom Innenring angeordnet ist und in einer umlaufenden Nut im Außenring gehalten ist. Die eigentliche Abdichtung des Gelenklagers erfolgt durch zusätzliche Dichtringe, die in einer weiteren Nut des Innenringes eingreifen und mit Vorspannung an dem sphärisch ausgebildten Formteil federnd anliegen.

Nachteilig dabei ist, daß bei dieser Art einer Abdeckung zwei in der Art unterschiedliche Bauteile benötigt werden und darüber hinaus der Innenring eine Nut aufweisen muß. Eine solche Art der Abdeckung ist relativ aufwendig in Fertigung und Montage und macht daher ein Gelenklager teuer und schränkt bei axialer Innenring-Fixierung die sphärische Einstellbarkeit in Kipprichtung ganz oder teilweise ein. Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstigere Abdeckung eines Gelenklagers zu entwickeln, die ohne diese Einschränkung in vorhandene oder Neukonstruktionen eingebaut werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß das Formteil zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein vom Innenring beabstandetes erstes Formteil einerseits mit einer radial nach außen gerichteten Umbördelung in der Nut des Außenringes gehalten ist und andererseits mit einer am anderen Ende angeordneten radial nach innen gerichteten Umbördelung ein auf dem Innenring befindliches zweites Formteil umfaßt, das an seinem inneren Ende eine radial nach außen gerichtete Umbördelung aufweist, wobei die Formteile einander teilweise überdeckend, selbsthaltend und gegeneinander beweglich angeordnet sind.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird das Gelenklager sicher nach außen abgedichtet, so daß es auch unter verschärften Einsatzbedingungen, wie sie beispielsweise bei Baumaschinen, in der Hütten- und in der Fördermittel- industrie sowie im Fahrzeugbereich gegeben sind, zuverlässig funktionieren kann. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist darin zu sehen, daß zwischen Innenring, Außenring und zweiteiler Abdeckung zusätzliche Räume gebildet sind, die als Schmiermittelvorratsräume genutzt werden können. Auf diese Weise wird die Schaffung eines wartungsfreien lebensdauergeschmierten Ge- lenklagers aus einem überl icherweise Wartungspflichtigen Gelenklager möglich. Es ist weiter von Vorteil, daß durch die erfindungsgemäße Abdichtung im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik gemäß DE-GM 19 70 792 am Innenring des Gelenklagers keine zusätzliche Nut spanend hergestellt werden muß. Durch die radial einander entgegegengesetzt gerichteten Umbördelungen der Formteile ist auch sichergestellt, daß sich bei einem Verschwenken der Gelenklagerringe in der Abdeckung kein Spalt nach außen bilden kann. Weiter ist von Vorteil, daß das am Außenring spezifisch angeordnete Formteil für jede beliebige Lagergröße/-type verwendet werden kann und lediglich das am Innenring befindliche Formteil in seiner geometrischen Ausdehnung an die jeweilige LagergrößeMype angepaßt werden muß. Darüber hinaus lassen sich die erforderlichen Formteile durch moderne Fertigungsverfahren in jeglicher Form und Ausdehnung problemlos herstellen, wobei die axiale Fixierung von Außen- und Innenring ohne Einschränkung möglich ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben und werden nachstehend erläutert.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Formteile als schalenartige Kugelstümpfe ausgebildet sein sollen. Derartige kreisrunde Formen lassen sich in einfacher Weise fertigungstechnisch herstellen.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß das zweite Formteil einen radial nach innen gerichteten, die Stirnfläche des Innenringes überdeckenden Flansch aufweisen soll.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 sollen die Formteile mit Vorspannung aneinander anliegen. Auf diese Weise ist ein siche- rer Zusammenhalt der Abdeckung ohne Spaltbildung zwischen den Formteilen gewährleistet.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 sollen die Formteile mit einer Oberflächenschicht, beispielsweise mit einer Korrosions- Schutzschicht versehen sein. Durch diese Oberflächenschicht kann das Gelenklager ganz speziell an seinen jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden.

Auch ist nach den Ansprüchen 6 und 7 vorgesehen, daß die Formteile aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Edelstahl oder Messing oder aus einem schlag- und temperaturbeständigen Kunststoff hergestellt sein sollen. Die Auswahl des Werkstoffes wird sich nach dem speziellen Einsatzgebiet des Gelenklagers richten, wobei insbesondere die thermische Einsatzbandbreite der verschiedenen Gelenklagertypen ohne Einschränkung genutzt werden kann. Schließlich geht aus Anspruch 8 hervor, daß in einem von den Formteilen und deren Umbördelungen begrenzten Freiraum ein Dichtungsring angeordnet sein soll. Auf diese Weise läßt sich das befettete Gelenklager nach außen vollkommen dicht abschließen, so daß wartungsarme bzw. -freie Einheiten gebildet sind.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiden Figuren 1 und 2 zeigen einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gelenklager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Gelenklager gezeigt, das aus einem Außenring 1 mit einer sphärischen Innenfläche 2 und aus einem Innenring 3 mit einer sphärischen Außenfläche 4 besteht, wobei zwischen den beiden Flächen 2 und 4 eine am Außenring 1 befestigte Gleitschicht 5 aus PTFE (Polytetrafluoräthylen) angeordnet ist. Die das Gelenklager nach außen schützende Abdeckung 6 besteht aus einem ersten Formteil 7, das mit seiner radial nach außen gerichteten Umbördelung 9 in einer Nut 10 des Außenringes eingeschnappt ist. Ein zweites Formteil 8 ist auf der sphärischen Außenfläche 4 des Innenringes 3 plaziert, d. h. nur aufgeschoben, aber nicht befestigt und weist an seinem inneren Ende eine radial nach außen gerichtete Umbördelung 12 auf. Die beiden Formteile 7 und 8 sind einander teilweise überdeckend und gegeneinander beweglich angeordnet, so daß bei einer Kippbewegung des Innenringes 3 sich die Umbördelung 12 des Formteiles 8 und die Umbördelung 1 1 des Formteiles 7 aufeinander zu oder voneinander wegbewegen. In den Figuren ist die Abdeckung 6 mit ihren Formteilen 7 und 8 so dargestellt, daß zwischen Umbördelung 12 und Formteil 7 und Umbördelung 1 1 und Formteil 8 je ein Spalt verbleibt. Die Abdeckung 6 kann aber auch so ausgeführt werden, daß beide Teile 7 und 8 direkt, d.h. ohne Spalt aufeinanderliegen. Wie insbesondere aus Figur 1 weiter ersichtlich, setzt sich der zwischen Gleitschicht 5 und Stirnfläche 1 3 liegende Teil 1 7 der sphärischen Außenfläche 4 des Innenringes 3 aus etwa drei gleich großen Bereichen zusammen. Die ersten zwei Drittel dieses Bereiches werden vom Formteil 8 und das letzte Drittel vom Formteil 7 abgedeckt. Die beiden Freiräume 15 und 16, die im ersten Fall von den Formteilen 7 und 8 und im zweiten Fall vom Formteil 7 und den beiden Lagerringen 1 und 2 begrenzt werden, können als Vorratsräume für Schmiermittel verwendet werden, so daß eine lebensdauergeschmierte Einheit bei Wartungspflichtigen Gelenklagern eingesetzt werden kann. Genausogut ist es aber auch möglich, im Freiraum 1 5 einen zusätzlichen Dichtungsring, beispielsweise einen O-Ring oder einen fettgetränkten Filzring zu integrieren. Der einzige Unterschied zwischen den Figuren 1 und 2 besteht darin, daß nach Figur 2 das zweite Formteil 8 einen Flansch 14 aufweist, der den Innenring 3 auch an seiner Stirnseite 1 3 bedeckt. Hier kann mit einer axialen Fixierung des Innenringes 3 eine Vorspannung und damit Abdichtungsverbesserung über das Formteil 8 erreicht werden.

Die Montage der Abdeckung 6 erfolgt nun derart, daß zunächst das zweite Formteil 8 auf den Innenring 3 aufgeschoben wird. Dieses wird dann durch das erste Formteil 7 gehalten und positioniert, wenn Formteil 7 in die umlaufende Nut 10 des Außenringes 1 eingeschnappt bzw. eingefedert ist.

Bezugszeichen

I Außenring 2 sphärische Innenfläche

3 Innenring

4 sphärische Außenfläche

5 PTFE-Gleitschicht

6 Abdeckung 7 erstes Formteil

8 zweites Formteil

9 Umbördelung von 7

10 Nut

I I Umbördelung von 7 12 Umbördelung von 8

13 Stirnseite

14 Flansch von 8

1 5 Freiraum

16 Freiraum 1 7 Bereich

Claims

Patentansprüche

1 . Gelenklager, bestehend aus einem Innenring (3) mit sphärischer Außenfläche (4) und einem diesen aufnehmenden Außenring (1 ) mit sphärischer Innenfläche (2), wobei in einer im Außenring (1 ) umlaufende Nut (10) ein sphärisches Formteil angeordnet ist, das die vom Außenring (1 ) nicht abgedeckte sphärische Außenfläche (4) des Innenrings (3) schützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein vom Innenring (3) beabstandetes erstes Formteil (7) einerseits mit einer radial nach außen gerichteten Umbördelung (9) in der Nut (10) des Außenringes (1 ) gehalten ist und andererseits mit einer am anderen Ende angeordneten radial nach innen gerich- teten Umbördelung (1 1 ) ein auf dem Innenring (3) befindliches zweites Formteil (8) umfaßt, das an seinem inneren Ende eine radial nach außen gerichtete Umbördelung (12) aufweist, wobei die Formteile (7, 8) einander teilweise überdeckend, selbsthaltend und gegeneinander beweglich angeordnet sind.

2. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (7, 8) als schalenartige Kugelstümpfe ausgebildet sind.

3. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Formteil (8) einen radial nach innen gerichteten, eine Stirnfläche (13) des Innenringes (3) überdeckenden Flansch (14) aufweist.

4. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (7, 8) mit Vorspannung aneinander anliegen.

5. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (7, 8) mit einer Oberflächenschicht, beispielsweise mit einer Korrosionsschutzschicht versehen sind.

6. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (7, 8) aus Edelstahl oder aus Messing hergestellt sind.

7. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (7, 8) aus einem schlag- und temperaturbeständigen Kunststoff hergestellt sind.

8. Gelenklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in einem von den Formteilen (7, 8) und deren Umbördelungen (1 1 , 12) begrenzten Freiraum (15) ein Dichtring angeordnet ist.