DE1283033B - Kugelgelenke mit automatischer Schmierung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F 16 c

Deutsche Kl.: 47 b-11/08

Nummer: 1 283 033

Aktenzeichen. P 12 83 033.0-12 (S 98590)

Anmeldetag: 2. August 1965

Auslegetag: 14. November 1968

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit automatischer Schmierung, bei dem zwei mit Schmiermittel gefüllte Kammern, von denen die eine oberhalb und die andere unterhalb eines Kugelkopfes liegt, über einem Spalt zwischen dem Kugelkopf und einer diesen umgebenden Pfanne miteinander in Verbindung stehen und mindestens ein Teil der Pfanne in gegen Belastung in vertikaler Richtung nachgiebiger Weise ausgebildet ist.

Bei einem Kugelgelenk dieser Art (schweiz. Patentschrift 351 453) ist ein solcher Spalt zur Verbindung der oberen und unteren Kammer durch eine Anzahl von Nuten gebildet, die miteinander verbunden und über den Umfang des Kugelkopfes verteilt in die Pfanne eingearbeitet sind. Eine derartige Ausbildung eines Kugelgelenks gewährleistet die Ausübung von Druck- und Saugkräften auf das in den Kammern enthaltene Schmiermittel und damit eine gewisse Erneuerung des den eigentlichen Schmierfilm zwischen Kugelkopf und Pfanne bildenden Schmiermittels aus dem Schmiermittelvorrat der Kammern. Diese Kräfte treten als Folge von Relativbewegungen von Kugelkopf und Pfanne auf, die durch Stöße beim Fahren auf unebener Fahrbahn ausgelöst werden. Hierbei wird das Schmiermittel durch die Saug- und Druckkräfte pendelnd von einer Kammer zur anderen befördert, wobei nur ein gewisser Anteil des gesamten Vorrates an diesem Schmiermitteltransport teilnimmt, was zu einer raschen Verunreinigung des Schmiermittels führt. Die Folge hiervon ist, daß die Lebensdauer einer solchen Gelenkverbindung nicht wesentlich gesteigert werden kann, da ein auf diese Weise erzielbarer Schmiermittelaustausch nicht ausreicht, um eine ständige Selbstreinigung des Schmierfilmes herbeizuführen. Bei einer solchen Gelenkverbindung muß daher in regelmäßigen Abständen mit äußeren Hilfsmitteln eine größere Menge an Schmiermittel aus einer der beiden Kammern durch den Schmierspalt hindurch in die andere Kammer gedrückt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kugelgelenk der eingangs erläuterten Art so abzuändern, daß der gesamte Schmiermittelvorrat an dem durch die Druck- und Saugkräfte hervorgerufenen Schmiermitteltransport teilnimmt.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch einen Kanal, der in ein die Pfanne umgebendes Gehäuse eingearbeitet ist und die obere Kammer mit der unteren Kammer verbindet. Die Anordnung des Kanals ermöglicht eine von den auftretenden Saug- und Druckkräften hervorgerufene, gerichtete, umlaufende Strömung des Schmiermittels von einer Kammer in Kugelgelenke mit automatischer Schmierung

Anmelder:

Societe Anonyme Andre Citroen, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz

und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,

8000 München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Edmond Henry Biabaud, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 6. August 1964 (984 330)

die andere, wodurch sich der gesamte Schmierfilm in dem Schmierspalt laufend erneuert. Der Verun-

ao reinigungsgrad des Schmierfilms liegt daher stets bei dem des gesamten im Gelenk vorhandenen Schmiermittelvorrats. Letzterer kann aber durch eine entsprechende Bemessung der Kammern ohne weiteres so groß gehalten werden, daß praktisch jede erfor-

a5 derliche Lebensdauer der Gelenkverbindung ohne Wartung zu erreichen ist.

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, die durch die Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung und

F i g. 2 einen Teilschnitt ähnlich F i g. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 können die beiden Elemente 1 und 2 der Gelenkverbindung gegeneinander sowohl Drehbewegungen um eine vertikale Achse als auch Schwenkbewegungen um eine horizontale Achse ausführen.

Am Element 1 ist ein Zapfen 3 befestigt, dessen unterer Teil durch eine Kugel 3 α gebildet wird. Diese Kugel ist in einem Lagersitz 4 angeordnet, der vorzugsweise durch einen zylindrischen Teil gebildet wird, der eine kugelförmige Ausnehmung mit einem der Kugel 3 α entsprechenden Durchmesser aufweist. Der Lagersitz 4 ist in einem Gehäuse 5 angeordnet, das mit dem Element 2 fest verbunden ist. Der Lagersitz 4 ist im Gehäuse 5 mittels eines in das Gehäuse 5 eingeschraubten Schraubringes 6 festgelegt. Der Lagersitz 4 kann aus Kunststoff, Metall oder einem

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sonstigen Material bestehen, .das eine hinreichende Elastizität besitzt.

Eine dichte und elastische Umhüllung 7 ist einerseits mit dem Zapfen 3 im Bereich einer oberhalb der Kugel 3 α vorgesehenen Ringnut und andererseits mit dem Gehäuse5 verbunden. Diese Umhüllung? besteht beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff. Die Befestigungsstellen zwischen der Umhüllung? und den genannten Teilen sind vollkommen dicht. Die Umhüllung? begrenzt mit dem Gehäuse5 und einem Teil der Kugel 3 α eine Kammer 8, die mit Fett gefüllt ist und somit ein Schmiermittel-Reservoir bildet. Die Kammer 8 ist über einen Kanal 9 mit einer Kammer 5 α verbunden, die im Gehäuse 5 unter dem Boden des Lagersitzes 4 vorgesehen ist. Ferner ist etwa auf mittlerer Höhe des Gehäuses 5 eine weitere ringförmige Kammer 5 b vorgesehen, die mit dem Kanal 9 in Verbindung stehend gleichfalls als Schmiermittelreservoir dient. Im Boden des Lagersitzes 4, in dem in der Verlängerung der Achse des so Zapfens 3 liegenden Bereich, ist eine öffnung 4 α vorgesehen, die die Kammer 5 α mit der mit der Kugel 3 α in Berührung stehenden Innenwand des Lagersitzes verbindet. In der Kammer 5 α ist eine elastische Einrichtung, beispielsweise eine als Ringkonus ausgebildete Feder 10 vorgesehen, die sich einerseits am Gehäuse 5 und andererseits am Boden des Lagersitzes 4 abstützt.

Die Schmierung der Gelenkverbindung geschient folgendermaßen: Die vom Element 1 der Gelenkverbindung auf das Element 2 ausgeübte Belastung ist am häufigsten von oben nach unten gerichtet, so daß der Boden des Lagersitzes 4 etwas verformt und die Feder 10 leicht zusammengedrückt wird. Sobald sich die axiale Belastung verringert, sucht auch die Feder 10 ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen und drückt daher den Boden des Lagersitzes 4 wieder nach oben. Das Volumen der Kammer 5 α verändert sich daher, was ein Ansaugen des im Kanal 9 enthaltenen Schmiermittels bewirkt. Dieses Schmiernuttel wird dann längs der Wand der Kugel 3 α wieder in die Kammer 8 zurückgedrückt. Dieser letztere Vorgang, d. h., die Bewegung des Schmiermittels längs der Wand der Kugel 3 a, kann dadurch erreicht werden, daß die untere Fläche des Lagersitzes 4 eine solche Form erhält, daß sie bei Verformung unter Last eine Art Ventil bildet. Der unter dem Lagersitz zwischen dem Ansaugvorgang und dem Druckfördervorgang auftretende Leistungsverlust ist jedenfalls hinreichend groß, um das Schmiermittel aus der Kammer 5 α durch die Öffnung 4 α und längs der Lagerfläche in die Kammer 8 zu bewegen. Man erhält auf diese Weise eine dauernde Zirkulation des Schmiermittels, sofern sich nur die vom Element 1 auf das Element 2 der Gelenkverbindung ausgeübte Belastung ändert, was insbesondere bei Verwendung der Gelenkverbindung bei einer Kraftfahrzeugaufhängung stets der Fall ist.

Wie erwähnt, kann der Lagersitz 4 aus den verschiedensten Materialien bestehen; die Stärke des Bodens des Lagersitzes 4 mit der öffnung 4 α sowie die Charakteristik der Feder 10 müssen jedoch so gewählt werden, daß sich bei den auftretenden Belastungsänderungen eine hinreichend große Änderung des Volumens der Kammer 5 α ergibt. Es kann im übrigen vorteilhaft sein, wenn die Unterseite des Lagersitzes so ausgebildet wird, daß der Kanal 9 bei Belastung wenigstens teilweise abgesperrt wird, so daß das in der Kammer 5 α vorhandene Schmiermittel nicht durch den Kanal 9 zurückfließen kann.

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Lagersitz 4 vorzugsweise aus Kunststoff. Der die Verbindungsöffnung 4 α enthaltende Boden dieses Lagersitzes ist nach unten hin leicht konkav ausgebildet. Diese konkave Unterseite begrenzt zusammen mit dem Gehäuse 5 eine Kammer 5 a. Infolge der Elastizität des Bodens des Lagersitzes 4 kann man hier auf ein zusätzliches Federelement in der Kammer 5 α verzichten.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele; es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen im einzelnen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Allgemein ausgedrückt, wird die Verbindungsöffnung in derjenigen Wand des Lagersitzes angeordnet, die den größten Belastungsänderungen ausgesetzt ist. Diese Wand sowie gegebenenfalls auch die ihr gegenüberliegende Zone des äußeren Gehäuses werden dabei so ausgebildet, daß sich eine Kammer ergibt, deren Volumen sich bei Belastungsänderungen verändert.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kugelgelenk mit automatischer Schmierung, bei dem zwei mit Schmiermittel gefüllte Kammern, von denen die eine oberhalb und die andere unterhalb eines Kugelkopfes liegt, über einen Spalt zwischen dem Kugelkopf und einer diesen umgebenden Pfanne miteinander in Verbindung stehen und mindestens ein Teil der Pfanne in gegen Belastung in vertikaler Richtung nachgiebiger Weise ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen Kanal (9), der in ein die Pfanne (9) umgebendes Gehäuse (5) eingearbeitet ist und die obere Kammer (8) mit der unteren Kammer (5 a) verbindet.

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an die untere Kammer (5 a) angrenzende Teil der Pfanne (4), auf dem sich der Kugelkopf (3 a) abstützt, aus elastisch nachgiebigem Material -besteht.

3. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Pfanne (4) aus elastisch nachgiebigem Material besteht und ihr an die untere Kammer (5 a) angrenzender Teil eine der Wölbung des Kugelkopfes {3 α) entgegengerichtete Wölbung aufweist.

4. Kugelgelenk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an die untere Kammer (5 a) angrenzende Teil der Pfanne (4) in vertikaler Richtung durch eine in der Kammer angeordnete Feder (10) abgestützt ist.

5. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der an die untere Kammer {5a) angrenzende Teil der Pfanne (4) als die Mündung des Kanals (9) in die untere Kammer (5 a) 'bei vertikaler Belastung durch den Kugelkopf (3 α) mindestens teilweise verschließendes Ventil ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 351453.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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