DE10062983A1

DE10062983A1 - Abdichtung für ein Lagerauge

Info

Publication number: DE10062983A1
Application number: DE2000162983
Authority: DE
Inventors: Thomas Rasche
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2000-12-16
Filing date: 2000-12-16
Publication date: 2002-06-20
Also published as: FR2818335B1; FR2818335A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lagerauge (1a), umfassend zwei zueinander konzentrisch angeordneten Buchsen, eine innere Buchse (7) sowie eine äußere Lagerbuchse (6). Zur Abdichtung eines Ringspaltes (21), der sich zwischen der Lagerbuchse (6) und der Buchse (7) einstellt, ist die Lagerbuchse (7) in beiden Stirnseiten mit einem Dichtelement (14, 15) versehen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lagerauge, mit dem ein Bauteil, insbesondere das Gehäuse einer Zugmittel-Spannvorrichtung abgestützt bzw. befestigt ist. Das Lagerauge umfasst eine Lagerbuchse, die eine innere auf einem Befestigungsmittel geführte Buchse umschließt. Alternativ schließt die Erfindung ein Lagerauge ein, dessen Lagerbuchse das Befestigungsmittel un mittelbar umschließt. Die Lagerbuchse ist in eine Aufnahme des Gehäuses eingesetzt. Für ein zwei Buchsen umfassendes Lagerauge ist die Lagerbuchse spielbehaftet zu der inneren Buchse angeordnet. Dagegen ist für ein Lagerau ge, dessen Lagerbuchse unmittelbar auf dem Befestigungsmittel angeordnet ist, vorzugsweise ein Lagerspiel zwischen der Lagerbuchse und dem Befesti gungsmittel vorgesehen.

Hintergrund der Erfindung

Ein Lagerauge der zuvor genannten Gattung ist beispielsweise aus der DE 197 43 480 A1 bekannt. Der Aufbau dieses Lagerauges umfasst eine drehfest in einer Gehäuseaufnahme eingesetzte Lagerbuchse. Diese um schließt spielbehaftet eine zentrisch eingesetzte innere Buchse, welche drehfi xiert mittels eines Befestigungsmittels das Gehäuse der Spannvorrichtung an einem Ende befestigt. Ein Ringspalt zwischen der Mantelfläche der inneren Buchse und der Lagerbuchse, der das Einbauspiel definiert, besitzt dabei kei nerlei Abdichtung. Schmutz bzw. allgemeine Umwelteinflüsse können folglich ungehindert in den Ringspalt eintreten, was zu einem vorzeitigen Verschleiß der Lagerbuchse führt. Der verschmutzungsbedingt vergrößerte Verschleiß führt zu einem erhöhten Radialspiel, was sich nachteilig auf die Funktion der Spannvorrichtung auswirkt.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Lebensdauer des Lagerauges zu verbessern durch Maßnahmen, die den Verschleiß der Lager buchse reduzieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Problemstellung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Danach ist die Lagerbuchse beidseitig mit einem Dichtelement versehen, das in einer Einbaulage jeweils an axial, dem Lagerauge zugeord neten Bauteilen abgestützt ist. Diese Maßnahme verhindert wirkungsvoll einen Schmutzeintrag in den Ringspalt des Lagerauges, der zwischen den Reibpart nern im Bereich der Kontaktflächen vorgesehen ist. Unabhängig von dem Auf bau des Lagerauges verbessert die Erfindung die Lebensdauer der Lager buchse in dem Lagerauge, da in den Ringspalt weder Schmutz noch Feuchtig keit eintreten kann bzw. ein Schmiermittel austritt.

Die Erfindung ist anwendbar für ein Lagerauge, bei dem die Lagerbuchse eine innere Buchse umschließt, mit einem Ringspalt zwischen beiden Buchsen. Für ein derartig gestaltetes Lagerauge verhindern die stirnseitig an den Lager buchsen angeordneten Dichtelemente die Anordnung der inneren Buchse in einem vor Umwelteinflüssen geschlossenen Einbauraum. Damit sind auch die Abstützflächen der inneren Buchse an den axial nebengeordneten Bauteilen vor einem Schmutzmitteleintrag geschützt.

Die Erfindung ist gleichfalls übertragbar auf ein Lagerauge, bei dem die Lager buchse unmittelbar auf dem Befestigungsmittel geführt ist. Der Ringspalt bildet sich dabei zwischen den Kontaktflächen der Reibpartner, dem Befestigungs mittel und einer Innenwandung der Lagerbuchse. Die erfindungsgemäß ges talteten Lagerbuchsen, die mit stirnseitig angeordneten Dichtelementen verse hen sind, vermeiden einen verschmutzungsbedingten Verschleiß der Lager buchse, wodurch ein fertigungsbedingtes bzw. für die Funktion erforderliches Einbauspiel zwischen den Reibpartnern über die Lebensdauer des mit dem Lagerauge verbundenen Bauteils, insbesondere einer Spannvorrichtung nahe zu konstant bleibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche 3 bis 13.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht als Dichtelement eine Dichtung vor, die mit einem Dichtungsrücken vorzugsweise stirnseitig an der Lagerbuchse ange ordnet ist. An den Dichtungsrücken ist eine Dichtlippe angespritzt, die in der Einbaulage vorgespannt an dem seitlich, axial der Lagerbuchse zugeordneten Bauteil dichtend abgestützt ist. Vorzugsweise ist die Dichtlippe an dem Innen umfang des Dichtungsrückens angespritzt, so dass sich in der Einbaulage ein V-förmiger, nach außen geöffneter Ringspalt, bildet. Die angespritzte Dichtlip pe sorgt für eine wirksame Abdichtung und kompensiert gleichzeitig fertigungs bedingte Lage- und/oder Formtoleranzen in axialer Richtung.

Alternativ zu einem Dichtelement mit einer Dichtlippe schließt die Erfindung ebenfalls als Dichtelement einen Runddichtring bzw. einen O-Ring ein, der in eine stirnseitige Ringnut bzw. radial begrenzte Stufe oder Ausnehmung der Lagerbuchse eingesetzt ist. In der Einbaulage ist der axial vorstehende Bereich des Runddichtrings an einer Wandung des seitlich dem Lagerauge zugeord neten Bauteil dichtend abgestützt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung schließt die Erfindung zwischen den Reibpartnern, der Lagerbuchse und dem zugehörigen Bauteil Maßnahmen ein, den Korrosionsschutz zu verbessern und die Reibung zu mindern. Diese Maß nahme ist sowohl für ein Lagerauge einer Lagerbuchse vorgesehen, die auf einer inneren Buchse geführt ist als auch für einen Aufbau, bei dem die Lager buchse unmittelbar auf dem Befestigungsmittel geführt ist. Für den mehrteiligen Aufbau ist die Mantelfläche der inneren Buchse mit einer Oberflächenbe schichtung versehen und für das alternativ gestaltete Lagerauge die Mantelflä che des Befestigungsmittels. Zusätzlich oder alternativ bietet es sich erfin dungsgemäß weiterhin an, die Innenwandung der Lagerbuchse entsprechend zu beschichten.

Als geeigneter Korrosionsschutz ist gemäß der Erfindung eine Zn/Ni- Beschichtung vorgesehen. Als Maßnahme, die Reibung zwischen den Reib partnern im Bereich der Kontaktflächen zu reduzieren, ist gemäß der Erfindung eine Molybdän-Beschichtung geeignet.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Lagerauges umfasst weiterhin eine La gerbuchse, deren Mantelfläche beidseitig durch einen radial nach außen ge richteten Bord begrenzt ist. Dieser partiell oder umlaufend angeordnete Bord verrastet in der Einbaulage in entsprechenden Ausnehmungen oder an der Seitenfläche des Gehäuses und definiert damit eine Einbaulage der Lager buchse.

Die Erfindung schließt weiterhin einen lageorientierten Einbau zwischen der inneren Buchse und der Lagerschale ein, welche die innere Buchse konzen trisch umschließt. Die definierte Einbaulage kann mit einem radial vorstehen den Ansatz an dem Innenumfang der Lagerbuchse erzielt werden, der in der Einbaulage in eine lokale Ausnehmung oder eine Ringnut der inneren Buchse eingreift. Die definierte Einbaulage, welche gleichzeitig eine Transportsiche rung oder Verliersicherung der inneren Buchse gewährleistet, kann ebenfalls erzielt werden durch einen aus der Mantelfläche der inneren Buchse radial hervortretenden partiell oder umlaufend angeordneten Ansatz, der mit einer entsprechenden Ausnehmung am Innenumfang der Lagerbuchse korrespon diert.

In gleicher Weise schließt die Erfindung ebenfalls für ein Lagerauge, bei dem die Lagerbuchse unmittelbar auf dem Befestigungsmittel geführt ist, eine defi nierte Einbaulage zwischen dem Gehäuse und der darin eingesetzten Lager buchse ein. Dazu ist ebenfalls eines dieser Bauteile mit zumindest einem radial vorstehenden Ansatz versehen, der in eine lokale Ausnehmung oder eine Ringnut des zugehörigen weiteren Bauteils eingreift.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lagerauges umfasst eine innere Buchse, welche in der Einbaulage beidseitig einen axialen Überstand zu der Lagerbuchse bildet. Damit stellt sich ein definierter Einbauraum an beiden Stirnseiten der Lagerbuchse zur Aufnahme der Abdichtung ein. Für ein Lager auge, bei dem die Lagerschale unmittelbar auf dem Befestigungsmittel geführt ist, bietet es sich ebenfalls an, die Lagerschale beidseitig des Gehäuses mit einem axialen Überstand zu versehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen drei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäß aufgebautes Lagerauge, versehen mit einem Dichtelement, dessen Dichtlippe unter Vorspan nung an dem axial nebengeordneten Bauteil abgestützt ist;

Fig. 2 ein Lagerauge, bei dem die Lagerbuchse mittels eines Rundgummirings abgedichtet ist;

Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemäß gestaltetes Lagerauge, bei dem die Lagerbuchse unmittelbar auf dem Befestigungs mittel geführt und über seitlich angeordnete Runddichtrin ge abgedichtet ist.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 zeigt ein Lagerauge 1a, mit dem ein Gehäuse 2 beispielsweise einer Spannvorrichtung an einem Maschinenteil 3, insbesondere einer Brenn kraftmaschine, befestigt ist. Das Lagerauge 1a umfasst eine einstückig mit dem Gehäuse 2 verbundene Öse 4, in deren Aufnahme 5 eine Lagerbuchse 6 ein gesetzt ist. Die Lagerbuchse 6 umschließt konzentrisch eine innere Buchse 7, welche auf einem Befestigungsmittel 8, ausgebildet als Sechskantschraube geführt ist. Die aus einem metallischen Werkstoff hergestellte Buchse 7 ist mittels des Befestigungsmittels 8 an dem Maschinenteil 3 kraftschlüssig abge stützt. Zur Erzielung einer definierten Einbaulage ist die Lagerbuchse 6 mittig an der Innenseite mit einem radial in Richtung der Buchse 7 weisenden Ansatz 9 versehen, der in eine entsprechend gestaltete Nut 10 der Buchse 7 eingreift. Weiterhin ist die Lagerbuchse 6 mit zwei seitlichen, eine Mantelfläche 11 axial begrenzenden Borden 12, 13 versehen, die radial nach außen gerichtet, im eingebauten Zustand eine Seitenführung an der Öse 4 des Gehäuses 2 bewir ken.

Eine Längserstreckung I₁ der Buchse 7 übertrifft eine Länge I₂ der Lagerbuchse 6. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der Lagerbuchse 6 zu der Buchse 7 stellt sich beidseitig der Lagerbuchse 6 ein Spaltmaß I₃, I₄ ein, dass jeweils einen Einbauraum für ein Dichtelement 14, 15 bildet. Übereinstimmend weist jedes Dichtelement 14, 15 einen Dichtungsrücken 16 auf, der stirnseitig in eine Ausnehmung 17 der Lagerbuchse 6 angeordnet ist. Radial innenseitig ist an den Dichtungsrücken 16 eine Dichtlippe 18 angespritzt, die mit dem Außen umfang an dem Maschinenteil 3 bzw. an einer zwischen dem Befestigungsmit tel 8 und der Lagerbuchse 6 eingesetzten Scheibe 19 abgestützt ist. Die An ordnung des Dichtelementes 14, 15 sieht dabei vor, dass der Dichtungsrücken 16 in Verbindung mit der Dichtlippe 18 von der Längsachse 20 des Befesti gungsmittels 8 ausgehend eine V-förmige umlaufende Ringnut bildet. Das Dichtelement 14, 15 verhindert einen nachteiligen Eintrag von Verunreinigun gen bzw. Umwelteinflüssen in einen Ringspalt 21, der sich zwischen den Kon taktflächen 22, 23 der Reibpartner, der Lagerbuchse 6 und der Buchse 7 ein stellt. Das Dichtelement 14, 15 verringert damit deutlich den Verschleiß der Reibpartner und ermöglicht eine verbesserte Lebensdauer des Lagerauges 1a.

Als Maßnahme, die Korrosion zu vermeiden und die Reibung zu optimieren, ist zumindest eine der Kontaktfläche 22 oder 23 behandelt oder beschichtet. Als Korrosionsschutz eignet sich vorzugsweise eine Zn/Ni-Beschichtung. Für eine optimierte Reibung ist beispielsweise eine Molybdän-Beschichtung vorteilhaft. Das insbesondere für eine Schwenkbewegung des Gehäuses 2 gegenüber dem Maschinenteil 3 ausgelegte Lagerauge 1a ist ebenfalls für eine umge kehrte Schwenkbewegung geeignet, bei der das Maschinenteil 3 sich gegen über einem starr angeordneten Gehäuse 2 verschwenkt.

Die Fig. 2 zeigt das Lagerauge 1b, das weitestgehend dem in Fig. 1 abge bildeten Lagerauge 1a entspricht. Übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass zu deren Beschreibung auf Fig. 1 verwiesen werden kann.

Abweichend zu Fig. 1 ist das Lagerauge 1b mit als Runddichtringe gestalteten Dichtelementen 24, 25 versehen. Diese ebenfalls in der Ausnehmung 17 der Lagerbuchse 6 eingesetzten Dichtelemente 24, 25 stützen sich im eingebauten Zustand an der Scheibe 19 bzw. an einer stirnseitigen Wandung des Maschi nenteils 3 ab.

Das Lagerauge 1c gemäß Fig. 3 besitzt einen bauteiloptimierten Aufbau, bei dem die Lagerbuchse 26 unmittelbar auf dem Befestigungsmittel 8 spielbehaf tet geführt ist. Die Lagerbuchse 26 ist dazu übereinstimmend mit den Lagerau gen 1a, 1b in die Aufnahme 5 der Öse 4 eingesetzt und mittels der Borde 28, 29 gegenüber der Öse 4 bzw. dem Gehäuse 2 lagepositioniert. Zur Abdichtung des sich zwischen der Lagerbuchse 26 und dem Befestigungsmittel 8 einstel lenden Ringspaltes 31 ist die Lagerbuchse 26 stirnseitig durch Dichtelemente 24, 25 abgedichtet, die stirnseitig in Ausnehmungen 17 der Lagerbuchse 26 eingesetzt sind. Abweichend zu den Lageraugen 8, 1a, 1b bildet das Lagerau ge lc einen von den Kontaktflächen 32, 33 begrenzten Ringspalt zwischen dem Befestigungsmittel 8 und der Lagerbuchse 26. Zur Vermeidung einer Kor rosion bzw. als Maßnahme, die Reibung zwischen den Reibpartnern, dem Be festigungsmittel 8 und der Lagerbuchse 26 zu optimieren, bietet es sich an, zumindest eine der Kontaktflächen 32, 33 zu beschichten. Eine Zn/Ni- Beschichtung ist geeignet, eine Korrosion zu verhindern. Als Maßnahme, die Reibung zu verringern, kann eine der Kontaktflächen 32, 33 mit Molybdän be schichtet werden. Bedingt durch die unmittelbar auf dem Befestigungsmittel 8 angeordnete Lagerbuchse 26, die wiederum über elastische Dichtelemente 24, 25 an der Scheibe 30 bzw. dem Maschinenteil 3 abgestützt ist, stellt sich keine starre Anbindung des Gehäuses 2 an dem Maschinenteil 3 über das Lagerau ge 1c ein. Folglich bedarf das Gehäuse 2 einer weiteren das Gehäuse 2 füh renden Befestigung.

Bezugszahlenliste

1

a Lagerauge

1

b Lagerauge

1

c Lagerauge

2

Gehäuse

3

Maschinenteil

4

Öse

5

Aufnahme

6

Lagerbuchse

7

Buchse

8

Befestigungsmittel

9

Ansatz

10

Nut

11

Mantelfläche

12

Bord

13

Bord

14

Dichtelement

15

Dichtelement

16

Dichtungsrücken

17

Ausnehmung

18

Dichtlippe

19

Scheibe

20

Längsachse

21

Ringspalt

22

Kontaktfläche

23

Kontaktfläche

24

Dichtelement

25

Dichtelement

26

Lagerbuchse

27

Mantelfläche

28

Bord

29

Bord

30

Scheibe

31

Ringspalt

32

Kontaktfläche

33

Kontaktfläche
I₁

Länge der Buchse

7

I₂

Länge der Lagerbuchse

6

I₃

Spaltmaß
I₄

Spaltmaß

Claims

1. Lagerauge (1a, 1b) insbesondere vorgesehen für die Befestigung einer Spannvorrichtung, umfassend zwei zueinander konzentrisch angeord nete Buchsen, eine innere vorzugsweise aus einem metallischen Werk stoff hergestellte, auf einem Befestigungsmittel (8) geführte, beidseitig axial abgestützte Buchse (7), die von einer äußeren, aus einem Lager werkstoff hergestellte, in eine Aufnahme (5) eines Gehäuses eingesetzte Lagerbuchse (6) spielbehaftet umschlossen ist, wobei die Lagerbuchse (6) zu der inneren Buchse (7) drehbar und lagefixiert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung eines sich zwischen der Lagerbuchse (6) und der inneren Buchse (7) einstellenden Ringspaltes (21) die Lagerbuchse (6) an beiden Stirnseiten ein Dichtelement (14, 15; 24, 15) aufweist, das in einer Einbaulage an axial, dem Lagerauge (1a, 1b) zugeordneten Bauteilen abgestützt ist.

2. Lagerauge (1c), insbesondere vorgesehen für die Befestigung einer Spannvorrichtung, umfassend zumindest eine aus einem Lagerwerkstoff hergestellte, in eine Aufnahme (5) eines Gehäuses (2) eingesetzte La gerbuchse (26), die auf einem Befestigungsmittel (8) spielbehaftet ge führt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung eines sich zwi schen der Lagerbuchse (26) und dem Befestigungsmittel (8) einstellen den Ringspaltes (31), die Lagerbuchse (26) an beiden Stirnseiten Dicht elemente (14, 15; 24, 25) aufweist, die in einer Einbaulage an axial dem Lagerauge (1c) zugeordneten Bauteilen abgestützt sind.

3. Lagerauge nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei als Dichtelemente (14, 15; 24, 25) eine Dichtung mit einem an der Lagerbuchse (6, 26) ab gestützten Dichtungsrücken (16) vorgesehen ist, an dem eine elastische Dichtlippe (18) angespritzt ist, die in einer Einbaulage an dem axial der Lagerbuchse (6, 26) zugeordneten Bauteil abgestützt ist.

4. Lagerauge nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, mit einem als Runddicht ring gestalteten Dichtelement (24, 25), das in eine stirnseitig radial be grenzte Ausnehmung (17) oder eine Stufe der Lagerbuchse (6, 26) ein gesetzt ist.

5. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei eine innere Kontaktfläche (22) der Lagerbuchse (6) und/oder eine Kontaktfläche (23) der inneren Buchse (7) mit einem Korrosionsschutz und/oder mit einem die Reibung min dernden Beschichtung versehen ist.

6. Lagerauge nach Anspruch 2, wobei zumindest eine der Kontaktflächen (32, 33), eine Mantelfläche des Befestigungsmittels (8) bzw. eine Innen wandung der Lagerbuchse (26) mit einem Korrosionsschutz und/oder mit einer die Reibung mindernden Beschichtung versehen ist.

7. Lagerauge nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei als Korrosions schutz eine Zn/Ni-Beschichtung vorgesehen ist.

8. Lagerauge nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem als Maßnahme, die Reibung zu mindern, zumindest eine der Kontaktflächen (22, 23; 32, 33) mit Molybdän beschichtet sind.

9. Lagerauge nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, wobei die Lager buchse (6, 26) beidseitig einen partiell oder umlaufend radial nach au ßen gerichteten Bord (12, 13; 28, 29) aufweist, mit dem die Lagerbuchse (6, 26) an dem Gehäuse (2) bzw. der Öse (4) geführt ist.

10. Lagerauge nach Anspruch 1, bei dem die Lagerbuchse (6) an einem Innenumfang mit einem radial vorstehenden Ansatz (9) versehen ist, der in einer Einbaulage in eine lokale Ausnehmung oder in eine Nut (10) der inneren Buchse (7) formschlüssig eingreift.

11. Lagerauge nach Anspruch 2, bei dem die unmittelbar auf dem Befesti gungsmittel (8) geführte Lagerbuchse (26) in der Einbaulage form schlüssig mit dem Gehäuse (2) im Bereich der Aufnahme verbunden ist, in dem eines dieser Bauteile mit einem radial vorstehenden Ansatz in eine lokale Ausnehmung oder in eine Ringnut des zugehörigen weiteren Bauteils eingreift.

12. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die innere Buchse (7) in der Ein baulage beidseitig einen axialen Überstand zu der Lagerbuchse (6) bil det.

13. Lagerauge nach Anspruch 2, wobei in einer Einbaulage die Lagerbuch se (26) beidseitig einen axialen Überstand zu dem Gehäuse (2) bzw. dessen Öse (4) aufweist.