Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befestigungsring für eine Dichtmanschette für
Kugelgelenke, welche in Verbindungen eingesetzt werden, die eine Winkel- und Drehbewe
gung zweier Bauteile erfordern, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugen.
Für diesen Zweck vorgesehene Kugelgelenke benötigen ein Dichtungssystem, um zu verhin
dern, daß Verunreinigungen wie Staub, Sand und Wasser in ihr Inneres gelangen und ihren
Betrieb durch vorzeitigen Verschleiß ihrer Komponenten beeinträchtigen, da diese Bauteile
durch die Kopplung ihrer Komponenten arbeiten, die untereinander die bestmögliche Passung
haben müssen, da nach der Montage der gekoppelten Anordnung eine bestimmte Verschie
bungsbelastung auf die beweglichen Bauteile ausgeübt wird, wobei diese Belastung durch die
Reibung dieser beweglichen Teile untereinander erzeugt wird. Folglich führt das Vorhanden
sein von Verunreinigungen zwischen den unter Reibung arbeitenden Bauteilen dazu, daß ein
vorzeitiger Verschleiß der Komponenten und der Verschleiß des Kugelgelenks stattfindet.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Kugelgelenke bestehen in der Regel aus einem
Stift, dessen eines Ende kugelförmig ausgebildet und mit einem Lager mit einteiligem oder
geteiltem Käfig gekoppelt ist, wobei die Anordnung im Inneren eines Gehäuses montiert ist,
dessen Öffnung, durch welche der Kugelstift und das Lager montiert wurden, danach durch
eine an dem Gehäuse angebrachte Manschette abgedichtet ist, um das Eindringen von Ver
unreinigungen zu verhindern. Am Ende des Gehäuses, gegenüber dem Abschlußdeckel ragt
durch eine Öffnung der nicht kugelförmige Teil des Stiftes, der der Körper des Kugelstiftes
genannt wird vor, an den eines der Bauteile zu befestigen ist, das eine Winkel- und Drehbe
wegung ausführen muß, während das andere Bauteil mit dem Gehäuse des Kugelgelenks
verbunden ist. Auf diese Weise muß die zwischen dem Kugelstift und dem Gehäuse des
Kugelgelenks vorgesehene Winkel- und Drehbewegung den Erfordernissen der Bauteile, die
hiermit verbunden sind, entsprechen. Wie die Dichtung des Gehäuses durch den hierin
angeordneten Deckel zum Verhindern des Eindringens von Verunreinigungen in das Innere
des Kugelgelenks vorgesehen ist, muß am gegenüberliegenden Ende, durch welches der
Körper des Kugelstiftes hindurchragt, das Dichtungssystem perfekt und wirksam sein,
hauptsächlich aufgrund der Tatsache, daß hier der Kugelstift Winkel- und Drehbewegungen
relativ zu dem Gehäuse ausführt. Nach dem Stand der Technik wird dieser Ort durch eine
Dichtmanschette geschützt, die aus einer Manschette aus Elastomer besteht, die zwei offene
Enden hat, wovon eines einen größeren Durchmesser hat, das an dem äußeren Teil des
Gehäuses befestigt wird und das andere einen kleineren Durchmesser hat, das an dem Körper
des Kugelstiftes befestigt wird. Wenn die Kopplung des äußeren Teils des Gehäuses her
gestellt wird, wird die Befestigung der Dichtungsmanschette normalerweise dadurch erreicht,
daß im Gehäuse eine Nut vorgesehen ist, in der das Ende der Dichtungsmanschette mit dem
größeren Durchmesser plaziert wird, wobei diese dann von einem elastischen Ring überlappt
wird, der üblicherweise als Spannungsring bezeichnet wird, dessen Funktion darin besteht, die
Dichtungsmanschette an dem Gehäuse zu befestigen und das Eindringen von Verunreinigun
gen zu vermeiden, wobei für die Kopplung des Körpers des Kugelstiftes ein Ring vorgesehen
ist, allgemein als Dichtungsring bezeichnet, dessen Funktion darin besteht, die Dichtungsman
schette an dem Körper des Kugelstifts fest anzubringen, wodurch das Eindringen von Ver
unreinigungen verhindert wird, jedoch ohne dessen Drehbewegung einzuschränken.
Das Befestigungssystem der Dichtungsmanschette für das Gehäuse des Kugelgelenks hat
jedoch einige unerwünschte Effekte gezeigt im Zusammenhang mit der Wirksamkeit der
Dichtung, mit den aus der Herstellung der Nuten im Gehäuse zur Befestigung der Dichtungs
manschette entstehenden hohen Herstellungskosten, mit dem Materialverbrauch resultierend
aus dem Fräsabfall und sogar mit den besonderen Schwierigkeiten bei der Herstellung des
Systems im Zusammenhang mit der Montage der Spannungsringe an den Kugelgelenken,
wobei Beschädigungen der Schutzmanschetten auftreten können.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese unerwünschten Effekte zu überwinden.
Dabei wird das System mit einer geeigneten Konstruktion des Spannungsrings und mit der
Formgebung des Endes mit dem größeren Durchmesser der Dichtungsmanschette versehen,
wobei eine derartige neue konstruktive Form dieses Spannungsrings eine perfekte Verbindung
mit dem Gehäuse des Kugelgelenks schafft, wobei das Fräsen des Gehäuses zur Herstellung
der Nut, wie sie nach dem Stand der Technik erforderlich ist, wegfällt. Die Konstruktion
kann direkt an dem geschmiedeten oder gestanzten Gehäuse angebracht werden, ohne daß
irgendwelche Fräsarbeiten erforderlich sind, wobei sie sich niemals von dem Montageort löst
in Folge ihrer konstruktiven Form und der engen Zusammenwirkung mit dem Material der
Dichtungsmanschette, wobei die perfekte Dichtung des Systems erreicht wird und das Ein
dringen von Verunreinigungen in das Innere des Kugelgelenks verhindert wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter
Zuhilfenahme der Zeichnungen kurz beschrieben.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine an einem Kugelgelenk montierte Dichtungs
manschette.
Fig. 2 zeigt, im Schnitt dargestellt, in einem vergrößerten Detail von Fig. 1 den mit
dem Kugelgelenk verbundenen Spannungsring und die Dichtungsmanschette
im Schnitt dargestellt.
In den Fig. 1 und 2 ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine
Dichtmanschette 1 für ein Kugelgelenk gezeigt, welches aus einem Stift besteht, dessen eines
Ende 2 eine kugelförmige Gestalt hat, die mit einem Lager 3 verbunden ist und wobei die
Anordnung im Inneren eines Gehäuses 4 montiert ist. Die Dichtungsmanschette 1, die auf
dem Ende des Stifts mit nicht sphärischem Kugelende 2 montiert ist, ist im Bereich der
Öffnung mit dem kleineren Durchmesser mit einem Dichtungsring 5 versehen, der sie an dem
Körper des Stifts mit dem Kugelende 2 befestigt, wodurch die Dichtung des Systems geschaf
fen und das Eindringen von Verunreinigungen in das Innere des Kugelgelenks verhindert
wird, jedoch auch die gewünschte Drehbewegung des Kugelendes 2 des Stifts gewährleistet
ist. Die Dichtmanschette 1 hat an dem Ende mit größerem Durchmesser eine Dichtungslippe
6. Diese Dichtungslippe 6 wird von einem Spannungsring 7 aus Stahl umgriffen, der an dem
Gehäuse 4 unter Spannung eingesetzt wird, wobei bei der Montage ein innerer Lappen 8 des
Spannungsrings 7, der unter Spannung auf die äußere Oberfläche des Gehäuses 4 des Kugel
gelenks aufgebracht wird, als Funktion der Spannung sich selbst gegen die Dichtungslippe 6
der Dichtungsmanschette 1 verschiebt, wobei sie selbst in das Gehäuse unter einem Winkel
getrieben wird, der ihre spätere Entfernung unmöglich macht, da, wenn dieser innere Lappen
8 von dem Gehäuse 4 nach außen gedrängt wird, aufgrund dessen, daß er auf das Gehäuse
des Kugelgelenks in einem speziellen Winkel aufgedrückt wurde, dazu tendiert, in Richtung
der Gegenseite gedrängt zu werden, wobei er sogar weiter nach innen getrieben wird. Ande
rerseits drückt das für diese Aktion bei der Montage eingesetzte Werkzeug, wenn der Span
nungsring 7 gegen die äußere Fläche des Gehäuses 4 gedrückt wird, um die Preßpassung des
inneren Lappens 8 des Spannungsrings 7 zu überwinden, seinen äußeren Lappen 9, der die
Dichtungslippe 6 in der Weise umgreift, daß dieser gegen die äußere Oberfläche des Gehäu
ses 4 gedrückt wird und dort fest anhaftet, zusammen mit der Hilfe seiner innen gerändelten
Lippe 10, die im vorliegenden System optional eingesetzt werden kann, wodurch die er
forderliche Dichtung geschaffen wird. Im selben Moment schließt sich dieser äußere Lappen
9 des Spannungsrings 7 selbst gegen die Dichtungslippe 6, wobei er die Dichtungsmanschette
1 in seinem Inneren befestigt.