DE7315899U - Kugelgelenk - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk, wie es in Gelenkverbindungen in der Aufhängung oder im Lenkgestänge
von Kraftfahrzeugen Verwendung findet, und betrifft insbesondere ein Kugelgelenk mit verbesserter Widerstandsfähigkeit
gegen erhöhte Temperaturen.
Die Lager für Kugelgelenke der genannten Art sind üblicherweise aus einem Elastomer, etwa Polyurethan od. dergl.
.gefertigt. Solche Lager bieten den Vorteil, daß sie
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wartungsfrei sind, d.h. daß sie keiner zusätzlichen Schmierung "bedürfen und dabei eine lange Betriebslebensdauer
h&bsn, sowie den, daß sie Schwingungen und Stöße
weitgehend aufzunehmen vermögen.
Dem Polyurethan-Elastomer od. dergl. haften jedoch gewisse
Nachteile an. Solange sie in einem niedrigeren oder gemäßigten Temperaturbereich verwendet werden, treten keine
Schwierigkeiten auf. Bei der Verwendung in Umgebungen . mit höheren Temperaturen zeigt sich jedoch eine beträchtliche
Verringerung ihrer Festigkeit und Widerstandsfähigkeit, insbesondere in Gegenwart von. Schmierstoffen
bzw. Fetten herkömmlicher Art. Dies kommt daher, daß die physikalischen Eigenschaften von Polyurethan und
anderen Elastomeren unter Einwirkung bestimmter Bestandteile von Schmierfetten bei erhöhten Temperaturen starke
Änderungen erfahren.
Die Zufuhr von Schmierfetten zu den Lagern ist dazu bestimmt, die Gleitflächen derselben zu schmieren, so daß sich die
Kugel des Kugelgelenks glatt und leicht darin verdrehen und schwenken läßt. Schmierfette sind jedoch keine reinen,
einheitlichen Stoffe sondern Gemische aus Mineralölen, Metallseifen, Konsistenzstabilisatoren, korrosions- und
oxydationshemmenden Mitteln und anderen Additiven. Bei der Herstellung werden die Schmierfette durch Kneten
homogenisiert, bei erhöhten Temperaturen neigen die Bestandteile jedoch dazu, sich voneinander zu trennen,
woraus sich eine Verschlechterung der Eigenschaften des Fetts ergibt. Dadurch wird die Schmierwirkung des Fetts
bei erhöhten Temperaturen unzureichend, weshalb die bekannten Kugelgelenke unter solchen Bedingungen nicht" über
längere Zeitspannen ohne Ergänzung des Schmierstoffs verwendet werden können.
Ein wichtiges Ziel der Erfindung; besteht darin, ein Kugelgelenk ohne die angeführten Mangel bekannter Ausführungen
zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung ist ein Kugelgelenk der genannten Art
gekennzeichnet durch ein Gehäuse, durch einen Bolzen mit einer in dem Gehäuse gehaltenen Kugel an einem Ende, durch
eine Lageranordnung im Gehäuse zum "beweglichen Halten der· am Ende des Bolzens gebildeten Kugel und durch eine
in dem Gehäuse eingeschlossene Füllung aus mit einem chemisch inerten Material zur Verfestigung der Konsistenz
versetzten» Silikonöl als Schmiermittel.
Die Verwendung von Silikonöl als Schmierstoff verleiht dem Kugelgelenk eine befriedigende Funktionsfähigkeit
unabhängig von wechselnden Temperaturen sowie eine längere Lebensdauer im Einsatz bei sehr hohsn Temperaturen.
Zur Verfestigung der Konsistenz wird dem Silikonöl Silikagel oder ein anderer chemisch inerter
Stoff zugesetzt, welcher ebenso wie das Silikonöl das Polyurethan od. dergl. Elastomer, aus welchem die
Lagerteile des Kugelgelenks gebildet sind, nicht angreift.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur
eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks zeigt.
Die Zeichnung zeigt einen Schraubzapfen 1 mit einem damit einstückigen zylindrischen Gehäuse 2 an einem Ende.
Das Gehäuse 2 hat am unteren Ende einen radial einwärts stehenden Rand 3, welcher eine Öffnung 4 mit dem Kittelpunkt
in der senkrechten Achse, des Gehäuses 2 begrenzt. Am oberen Ende des Gehäuses 2 ist in der inneren Umfangsfläche
eine radial auswärts verlaufende Stufe 5 als
Sitz für einen Deckel gebildet.
Ein an einem Ende ein Außengewinde 7 tragender Bolzen weist vom Gewinde 7 aus zur Mitte hin zunehmenden Durchmesser
auf, Von einer Stelle 8 größten Durchmessers.
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nimmt dieser bis zu einer am anderen Ende des Bolzens 6
angeformten Kugel 9 wieder ab.
Die Kugel 9 sitzt mit ihrem öderen und ihrem unteren Teil
in Lagerschalen 11, 12, welche derart in das Gehäuse 2 eingesetzt sind, daß zwischen ihnen ein durch die Wandung
dies Gehäuses und das Mittelteil der Kugel 9 begrenzter Zwischenraum bleibt. Die Lagerschalen 11 und 12 sind aus
einem Polyurethan-Elastomer mit vernetzter Struktur oder aus einem Polyurethan-Elastomer enthaltenden Werkstoff
geformt. Die untere Lagerschale 11 befindet sich mit ihren Außenflächen in satter Anlage an der inneren Wandfläche
des Gehäuses 2 und an der Innenseite des Randes 3 und
hat eine die Fläche der Kugel 9 satt umschließende, gewölbte Innenfläche. Die obere Lagerschale 12 ist mit
ihrer äußeren Umfangsfläche in satter Anlage an der inneren Wandfläche des Gehäuses 2 und hat eine der Oberfläche der
Kugel 9 satt angepaßte gewölbte Innenfläche. In den Innenflächen der Lagerschalen 11 und 12 gebildete ölnuten 13
bzw. 14 verlaufen senkrecht jeweils zwischen deren oberen
und unteren Stirnflächen.
Eine auf die obere Lagerschale 12 aufgesetzte Federscheibe 18 hat in ihrem Mittelteil eine parallel zur Oberseite der
Kugel 9 emporgewölbte und von einer mittigen Öffnung 17
durchsetzte Kappe 16, zwischen welcher und der Oberseite der Kugel 9 ein Zwischenraum 15 freigelassen ist. Ein
Deckel 20 ist mit seinem Rand auf die Stufe 5 des Gehäuses aufgesetzt und fest mit diesem verbördelt. Zwischen der
Unterseite des Deckels und d£r Oberseite der Federscheibe 18 ist eine Schraubenfeder 19 eingesetzt.
Die von dem Bolzen 6 durchsetzte Öffnung 4· am unteren
Ende des Gehäuses 2 ist mit einem kappenförmigen Staubschutz 23 aus Gummi oder einem anderen flexiblen Werkstoff
verschlossen. Der Staubschutz ist mit einem seiner Ränder in eine Nut 21 in der äußeren Umfangsfläche des
Gehäuses 2 eingelegt und mittels eines Ringes 22 darin
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gesichert, während der andere Rand die dickste Stelle 8 des Bolzens 6 fest umschließt.
Die Zwischenräume 10 und 15 im Gehäuse 2, der Deckel 20
und der Staubschutz 23 werden beim Zusammenbau des Kugelgelenks mit einer Füllung aus Silikonöl, welches zur Verfestigung
seiner Konsistenz mit Silikagel oder einem anderen chemisch inerten Stoff versetzt ist, versehen.
Mit Silikagel oder einem anderen anorganischen Füllstoff versetztes Silikonöl hat im v/esentlichen die gleiche
Konsistenz und Viskosität wie ein Schmierfett. Derartige Schmierstoffe werden in Japan von der Firma Toray Silicone Co.
unter den Handelsbezeichnungen SH^ Silicone Compound,
DCc Silicone Compound und SH^q, Silicone Compound vertrieben.
Diese Stoffe haben hervorragende Schmierfähigkeit und zeigen bei Temperaturänderungen keine Änderungen
der Viskosität. Sie sind für die Verwendung in einem weiten Temperaturbereich von -40 bis 200 0C geeignet und verursachen
auch in Gegenwart von Schmierstoffen herkömmlicher Art bei erhöhten Temperaturen keiner Verschlechterung
der physikalischen Eigenschaften von hochmolekularen Verbindungen mit Esterbindung wie etwa Polyurethan,
Polyester od. dergl..
Gemäß der Erfindung findet also durch Zusatz von Silikagel oder einem anderen anorganischen Füllstoff zu einer
fettartigen Konsistenz verfestigtes Silikonöl als Schmierstoff
für die Lagerflächen·- des Kugelgelenks Verwendung. Dabei ergibt sich der Vorteil", daß der Schmierstoff ohne
zu Lecken an den Lagerflächen gehalten wird, über einen langen Zeitraum schmierfähig bleibt und «laß das Verschmutzen
des Kugelgelenks durch austretendes Ul vermieden ist.· Die Kugel des Kugelgelenks ist unabhängig
von Temperaturänderungen jederzeit leicht und glatt beweglich, so daß ans Kugelgelenk also immer funktionsfähig
bleibt.
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Die Verwendung von mit Silikagel oder einem anderen anorganischen Füllstoff versetztem Silikonöl vermindert
eine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften der aus einem Elastomer wie etwa Polyurethan od. dergl.
oder aus einem Polyurethan-Elastomer od. dergl. enthaltenden
Werkstoff gefertigten Lagerschalen und des Staubschutzes beim Einsatz des Kugelgelenks in einem erhöhten
Temperaturbereich. Dadurch ist einer Verringerung der Festigkeit der Lagerschalen und des Staubschutzes vorgebeugt
und die Haltbarkeit dieser Teile bei erhöhten Temperaturen verlängert.
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Claims (1)
1. Kugelgelenk vorzugsweise für Automobile, mit einem Gehäuse,
einem Bolzen mit einer an einem Ende in dem Gehäuse gehaltenen Gelenkkugel und einer in dem Gehäuse vorgesehenen
Lageranordnung aus elastischem Kunststoff zur beweglichen Lagerung der Gelenkkugel, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lageranordnung (11, 12) aus einem hochmolekularen Kunststoff mit Esterbindung besteht und daß in
dem Gehäuse (2) ein Schmiermittel (24) aus einem an sich bekannten, zur Verfestigung der Konsistenz mit einem chemisch
inerten Material versetzten Silikonöl eingeschlossen ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lageranordnung (11, 12) aus
einem Polyurethan-Elastomer- besteht.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , " daß die Lageranordnung (11, 12) aus
einem Ib^yurethan-Elastomer enthaltenden Werkstoff besteht.
A-. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lageranordnung (11, 12) aus
einem Polyester-Elastomer besteht.
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5. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lageranordnung (Ή, 12) aus
einem Polyester-Elastomer enthaltenden Werkstoff besteht,
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