DE3727871A1 - Dichtungsmanschette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen einer Dichtungsmanschette, insbesondere in Form eines Falten­ balges oder Rollbalges, zum Abdichten zweier gegeneinander winkelbeweglicher und/oder längsverschieblicher mitein­ ander gekoppelter Bauteile eines Gleichlaufdrehgelenks, mit einer Einspannung der abschließenden Bundbereiche der Manschette auf den Bauteilen mittels Befestigungselementen wie Spannbändern, Blechhülsen oder dergleichen.

Bei der Befestigung von Faltenbälgen oder Rollbälgen besteht häufig das Problem, daß der festzulegende Bund­ bereich durch das Befestigungsmittel, d.h. insbesondere einen Schlauchbinder oder eine mit der Manschette aufge­ schobenen Blechhülse nicht genügend fest angepreßt wird. Dieses Problem tritt besonders bei Dichtungsmanschetten aus Kunststoff auf, die aufgrund ihrer größeren Form­ steifigkeit bei vorgegebenen Axialverschiebungen oder Winkelbewegungen größere Zugkräfte auf die Sitzbereiche entstehen lassen. Dadurch kann es passieren, daß der Dichtungskörper bei Bewegung aus seinem Sitz gerissen wird. Bei steifgewordenen, insbesondere kaltem, gebeugtem Faltenbalg ist es beim Anfahren möglich, daß dieser beim Anfahren sich zumindest auf einem Gelenkteil verdreht, so daß ebenfalls Undichtigkeiten auftreten.

Bei Kunststoffaltenbälgen tritt hinzu, daß diese im Ein­ spannbereich geringe Materialstärken aufweisen und auf­ grund des wenig elastischen Werkstoffes bereits geringe Durchmesserunterschiede zu sehr unterschiedlichen Anpreß­ drücken führen. Hierbei wird der Toleranzbereich leicht überschritten, was bei zu geringer Vorspannung zu den oben genannten Folgen führt und bei zu großer Vorspannung den Sitz bereits bei der Montage beschädigen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Befestigen einer Dichtungsmanschette der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei Meidung übermäßiger Quetschung des Balgmaterials in ra­ dialer Richtung eine sichere und dauerhafte Festlegung garantieren kann. Die Lösung hierfür liegt in einer An­ ordnung, die gekennzeichnet ist durch einen im unver­ formten Zustand im Längsschnitt gewölbten Bundbereich, der sich mit einem Befestigungselement und/oder einem der Bauteile radial überdeckt und in montiertem Zustand im Längsschnitt flachgedrückte und axial verlängerte Form annimmt und sich an radialen Flanken des Befestigungsele­ mentes und/oder des Bauteils in entgegengesetzten Rich­ tungen axial verspannt. Der grundlegende Gedanke liegt darin, den im Längsschnitt konvex oder umlaufend konkav vorgeformten Bundbereich zwischen Grundkörper und Be­ festigungsmitteln durch Flachdrücken axial so zu ver­ längern, daß er sich mit seinen Stirnseiten, die rein radial oder auch konisch abgeschrägt sein können, in einer Ringnut auf dem Grundkörper oder in einem angepaßten Befestigungsmittel oder an entgegengesetzten Flanken beider Teile axial verkeilt. Mit geringen Radialkräften, die nur eine Änderung der Grundform, nicht jedoch eine Quetschung des Materials erzeugen müssen, können hierbei hohe axiale Spannkräfte aufgebracht werden. Günstig ist es, wenn zusätzlich zu den anliegenden Stirnflächen axial verlaufende Dichtbereiche mit relativ geringer radialer Vorspannung die Dichtwirkung noch verbessern.

In einer günstigen Ausführungsform ist eine übliche Ring­ nut im Grundkörper vorgesehen, so daß bestehende Konstruk­ tionen mit dem erfindungsgemäßen Faltenbalg versehen werden können. Als Befestigungsmittel ist hierbei eine übliche Schlauchschelle, ein übliches Spannband oder dergleichen von rein zylindrischem Querschnitt vorzusehen. Die Flanken der Nut können nach außen geöffnet sein.

Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung dieser Art der Verbindung besteht darin, den Bundbereich in die Nut ein­ zubringen und das Spannband außen aufzulegen und anzu­ ziehen.

Nach einer anderen Ausführung ist das Befestigungsmittel z.B. als Blechhülse mit einer innenliegenden Ringausneh­ mung versehen, während der Grundkörper rein zylindrisch ist. Hierbei wird der Bundbereich in die Innennut im Befestigungsmittel eingeführt und beide gemeinsam axial über den Grundkörper geschoben, wodurch sich in gleicher Weise die axiale Vorspannung einstellt.

Vergrößerte Längenänderung und somit vergrößerte axiale Vorspannkräfte sind bei begrenzter radialer Verformung dadurch erzielbar, daß mehrere im Längsschnitt konvexe oder umlaufend konkave Bereiche sich axial aneinander an­ schließen wobei M- oder W-förmige Konfigurationen mit vor­ zugsweise gerundeten Übergängen entstehen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den nachfolgenden Zeichnungen wiedergegeben.

Fig. 1 zeigt einen Befestigungsabschnitt mit einer Ring­ nut im Grundkörper in einer ersten Ausführung.

Fig. 2 zeigt einen Befestigungsabschnitt mit einer Ring­ nut im Grundkörper in einer zweiten Ausführung.

Fig. 3 zeigt einen Befestigungsabschnitt mit einem glatten Grundkörper in zwei Positionen in einer ersten Ausführung.

Fig. 4 zeigt einen Befestigungsabschnitt mit einem glat­ ten Grundkörper in zwei Positionen in einer zwei­ ten Ausführung.

Fig. 5 zeigt einen Befestigungsabschnitt mit einer Innen­ ringnut in einer Anschlußhülse.

Fig. 6 zeigt einen Befestigungsabschnitt mit einer Außen­ ringnut in einer Anschlußhülse.

In Fig. 1 ist ein Befestigungsabschnitt 1 eines im ein­ zelnen nicht dargestellten Faltenbalges oder Rollbalges gezeigt, der einen konvex nach außen gewölbten Mittel­ abschnitt 2 a aufweist und in eine Ringnut 3 eines Grund­ körpers 4 eingreift. Der Befestigungsbereich 1 wird von einem gestrichelt dargestellten Spannband 5 gehalten, das in seiner endgültigen Position dargestellt ist, aus der sich eine radiale Überdeckung mit dem Befestigungsab­ schnitt in der unverformten Gestalt ersehen läßt. Ein Eindrücken des in Längsrichtung gewölbten Mittelab­ schnittes 2 a bewirkt zwangsläufig ein Verlängern und ein Andrücken des Befestigungsabschnittes an die nach außen konisch geöffneten Radialbereiche 6 a, 7 a der Ringnut 3 und ein Verspannen oder Verkrallen des Befestigungsabschnittes ohne entsprechende Materialquetschung in radialer Richtung.

Fig. 2 zeigt einen Befestigungsbereich 1, der im wesent­ lichen dem in Fig. 1 dargestellten bei gleicher Bezif­ ferung entspricht. Ein Unterschied besteht in der Ausge­ staltung des Mittelabschnittes 2 b, der im Gegensatz zu dem stufig gestalteten Abschnitt nach Fig. 1 gleichmäßig gerundet ist, und in den Radialbereichen 6 b, 7 b der Ringnut 3, die sich senkrecht zur Achse erstrecken.

In Fig. 3 ist ein Befestigungsabschnitt 1 mit einem Mittelabschnitt 8 a gezeigt, dessen Querschnittsform im wesentlichen die Umkehrung zum Befestigungsabschnitt nach der Darstellung der Fig. 2 darstellt, wie links im unverformten Zustand gezeigt ist. Über den Mittelabschnitt 8 a greift ein Teil einer Blechhülse 9 mit einer innenlie­ genden Ringnut 10. Diese weist Radialflächen 6 c, 7 c auf, an die sich der Befestigungsabschnitt zunächst im wesent­ lichen spannungslos anlegt. Bei Aufschieben dieser Konfi­ guration in Pfeilrichtung auf den Grundkörper 11, der außen glattzylindrisch ist, drückt sich der umlaufend konvexe Abschnitt 8 a flach, so daß erhöhte Anpreßkräfte an den Radialflächen 6 c, 7 c entstehen und der Befestigungs­ abschnitt auf diese Weise ohne radiale Quetschung fest­ gehalten wird.

In Fig. 4 ist ein Befestigungsabschnitt 1 gezeigt, der einen konkav nach innen geknickten Endabschnitt 13 auf­ weist, an den sich ein nach außen gewölbter Mittelab­ schnitt 2 c anschließt, der in eine innenliegende Ringnut 10 einer Blechhülse 9 eingreift. Beim Aufschieben nach rechts auf den außen zylindrisch glatten Grundkörper 11 wird der konkave Abschnitt 13 flachgedrückt und stützt sich mit seinem Ende 12 gegen Stirnfläche 7 f ab, während der anschließende Mittelabschnitt 2 c sich an die Flanke 6 d und dann auch gegen die Flanke 7 d der Ringnut abstützt.

In Fig. 5 ist ein in eine innenliegende Ringnut 10 eines Blechteiles 9 eingelegter Befestigungsabschnitt 14 darge­ stellt, der im Längsschnitt zwei konvexe Außenwülste 15 a, 15 b aufweist und in der der zwischenliegende Mittelab­ schnitt 14 mit einer axial aufzuschiebenden Innenhülse 16 zur Überdeckung gebracht werden kann, die einen Einlaufab­ schnitt 17 verringerten Durchmessers aufweist und sich mit dem Befestigungsabschnitt 14 so überdeckt, daß dieser sich an den abgeschrägten Radialabschnitten 6 e, 7 e des Hülsen­ körpers 9 abstützen und verspannen kann.

In Fig. 6 ist eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 5 in im wesentlichen umgekehrter Konfiguration gezeigt, wobei eine Blechhülse 18 eine außenliegende Ringnut 3 aufweist, in die sich ein Mittelabschnitt 20 mit zwei anschlies­ senden, im Längsschnitt konkaven Bereichen 19 a, 19 b einpaßt. Durch Anziehen des Spannbandes 5 wird der Bogen des Mittelabschnittes 20 radial zusammengedrückt, so daß sich der Befestigungsabschnitt mit den Bereichen 19 a, 19 b axial an die radialen Abschnitte 6 f, 7 f der Ringnut 3 anlegt.

Die Blechhülsen 9 und 18 in Fig. 5 und 6 sind zur Be­ festigung auf einem der nicht dargestellten gegeneinander abwinkelbaren Bauteile eines Drehgelenks, z.B. mittels Schraub- oder Klemmverbindung vorgesehen.

Claims (7)

1. Anordnung zum Befestigen einer Dichtungsmanschette, insbesondere in Form eines Faltenbalges oder Roll­ balges, zum Abdichten zweier gegeneinander winkel­ beweglicher und/oder längsverschieblicher miteinander gekoppelter Bauteile eines Gleichlaufdrehgelenks, mit einer Einspannung zumindest eines der abschließenden Bundbereiche der Manschette auf dem jeweiligen Bauteil mittels Befestigungselementen wie Spannbändern, Blech­ hülsen oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen im unverformten Zustand im Längsschnitt gewölbten Bundbereich (2, 8, 13, 14), der sich mit einem Befestigungselement (5, 9, 17) und/oder einem der Bauteile (4, 11) radial überdeckt und in montiertem Zustand im Längsschnitt flachgedrückte und axial verlängerte Form annimmt und sich an radialen Flanken (6, 7) des Befestigungselementes und/oder des Bauteils in zueinander entgegengesetzten Richtungen axial verspannt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundbereich (2, 20) unverformt konvex nach außen gewölbt ist und sich flachgedrückt an radialen Flanken (6, 7) einer nach außen offenen Ringnut (3) axial abstützt (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 6).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundbereich (8, 14) im Längsschnitt konkav nach innen gewölbt ist und sich flachgedrückt an radialen Flanken (6, 7) einer nach innen offenen Ringnut (10) axial abstützt (Fig. 3, Fig. ).

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundbereich (13) unverformt konkav nach innen gewölbt ist und sich flachgedrückt mit einer Verlängerung (2 c) an einer radialen Flanke (6 d) einer nach innen offenen Ringnut (10) und mit dem freien Ende (12) an einer Stirnfläche (7 f) eines Befestigungselements (9) axial abstützt (Fig. 4).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundbereich im Längsschnitt ein M- oder W-förmiges Wellenpaar (14, 15; 19, 20) umfaßt.

6. Verfahren zur Befestigung einer Dichtungsmanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundbereich durch radiales Verkleinern eines ringförmigen Befestigungsmittels flachgedrückt wird, wobei zunächst axiale Begrenzungen zur Wirkung kommen und darüber hinaus durch weiteres, radiales Verkleinern eine axiale und radiale Vorspannung erzielt wird.

7. Verfahren zur Befestigung einer Dichtungsmanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundbereich durch axiales Ineinanderschieben eines den Bundbereich umgreifenden Befestigungsmittels und des zugeordneten Bauteils flachgedrückt wird, wobei zunächst axiale Begrenzungen zur Wirkung kommen und darüber hinaus durch weiteres Einführen eine axiale und radiale Vorspannung erzielt wird.