DE10064611A1

DE10064611A1 - Abdichtung für eine Lagerauge

Info

Publication number: DE10064611A1
Application number: DE10064611A
Authority: DE
Inventors: Josef Miko; Werner Petri
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lagerauge (1a), versehen mit einer Lagerbuchse (6a), die in eine Aufnahme (5) eingesetzt ist und gleichzeitig konzentrisch eine innere Buchse (7a) spielbehaftet umschließt. Zur Abdichtung eines Ringspaltes (12) zwischen den Buchsen dient jeweils seitlich eine Dichtscheibe (15).

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Lagerauge, mit dem eine in Zugmitteltrieben einge setzte Spannvorrichtung, beispielsweise an einer Brennkraftmaschine befestigt ist. Der Aufbau des Lagerauges umfasst zwei Buchsen, die konzentrisch zu einander angeordnet sind. Dabei ist eine innere, bevorzugt aus einem metalli schen Werkstoff hergestellte Buchse auf einem Befestigungsmittel, insbeson dere einer Verschraubung geführt. Die innere Buchse ist im eingebauten Zu stand vorzugsweise beidseitig axial abgestützt und von einer äußeren, bevor zugt aus einem Lagerwerkstoff gefertigten Lagerbuchse spielbehaftet und/oder drehbeweglich umschlossen.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 197 43 480 A1 ist ein Lagerauge gemäß der zuvor beschriebenen Art bekannt. Dieses Lagerauge ist mit einer drehfest in einer Gehäuseaufnah me eingesetzten Lagerbuchse versehen, in der zentrisch spielbehaftet eine innere Buchse angeordnet ist. Mittels einer Befestigungsschraube, auf der die innere Buchse geführt ist, wird das Lagerauge und damit die Spannvorrichtung an einem starren Bauteil befestigt. Ein Ringspalt zwischen der Mantelfläche der inneren Buchse und der Lagerbuchse besitzt keinerlei seitliche Abdichtung.

Feuchtigkeit und Verunreinigungen können folglich ungehindert in den Ringspalt eintreten, was zu einem vorzeitigen Verschleiß der Lagerbuchse führt. Der verschmutzungsbedingt vergrößerte Verschleiß führt zu einem er höhten Radialspiel, was sich nachteilig auf die Funktion der Spannvorrichtung sowie deren Geräuschentwicklung auswirkt.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lagerauge zu schaffen, mit ei ner wirksamen Abdichtung für den Ringspalt zwischen der inneren Buchse und der Lagerbuchse.

Diese Problemstellung wird erfindungsgemäß durch die in dem Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Danach wird der Ringspalt zwischen der inne ren Buchse und der Lagerbuchse beidseitig des Lagerauges mit einer Dicht scheibe abgedichtet. Die jeweils drehfest mit der inneren Buchse verbundene Dichtscheibe erstreckt sich radial soweit nach außen, dass diese großflächig an der Stirnseite der Lagerbuchse abgestützt ist. Die wirkungsvolle Dichtwir kung der erfindungsgemäßen Dichtscheiben wird dabei durch einen axialen Anlauf dieser Scheiben an den Lagerbuchsen erzielt, vorzugsweise durch eine axiale Vorspannung der Dichtscheiben. In vorteilhafter Weise besitzt die Dicht scheibe gemäß der Erfindung eine Dichtgeometrie, deren Auslegung ein radi ales Setzen oder ein Verschleiß zwischen den drehbar angeordneten Bautei len, der inneren Buchse sowie der Lagerbuchse, nicht beeinträchtigt.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche 2 bis 11.

Der Erfindungsgedanke schließt eine Dichtscheibe ein, die im Bereich einer zentrischen Bohrung zwischen der inneren Buchse und einem der inneren Buchse axial zugeordneten Bauteil gehalten ist. Außenseitig stützt sich diese Dichtscheibe an der Lagerbuchse ab, wobei die Formgebung bewirkt, dass die Dichtscheibe mit einer axialen Vorspannung an der Lagerbuchse anliegt. Diese Maßnahme verhindert einen Schmutz- oder Feuchtigkeitseintritt in den Ringspalt zwischen der inneren Buchse und der Lagerbuchse.

Eine alternative Ausbildung gemäß der Erfindung umfasst eine Dichtscheibe, welche innenseitig in einer Umlaufnut der inneren Lagerbuchse gehalten ist bzw. darin verrastet. Eine derartige Dichtscheibe bildet vorzugsweise einen zylindrischen Abschnitt, der einen begrenzten Bereich der Mantelfläche von der inneren Lagerbuchse umschließt. Dabei ist der zylindrische Abschnitt an einem Ende mit radial nach innen gerichteten, in die Umlaufnut verrastenden Nasen oder einer Abkantung versehen. An dem gegenüberliegenden Ende weist der zylindrische Abschnitt einen radial nach außen weisenden, umlau fenden Bord auf, mit dem die Dichtscheibe stirnseitig an der Lagerbuchse dichtend anliegt. Im eingebauten Zustand sind die Dichtscheiben so am Lager auge angeordnet, dass deren Haltenasen zueinander ausgerichtet sind.

Die Erfindung schließt weiterhin eine Dichtscheibengestaltung ein, die am Au ßenumfang Haltenasen aufweist, die zum Eingriff in eine Umlaufnut der Lager buchse vorgesehen sind. Die vorzugsweise umfangsverteilt angeordneten Haltenasen sind geometrisch in einer Bogenform gestaltet und greifen somit in eine radial ausgerichtete, axial von der Stirnseite der Lagerbuchse beabstan dete Umlaufnut der Lagerschale ein.

Unabhängig von der Gestaltung der erfindungsgemäßen Dichtscheibe ist vor gesehen, dass diese linienberührt an der Stirnseite der Lagerbuchse dichtend abgestützt ist. Diese Maßnahme verbessert die Dichtwirkung und ermöglicht eine auf den Umfang der Lagerbuchse betrachtet vollständige dichtende Anla ge. Dazu kann die Dichtscheibe beispielsweise mit einer im Querschnitt be trachtet halbkreisförmigen Prägung versehen werden, die einen axialen Vor sprung im Bereich der Lagerbuchse bewirkt. Alternativ bietet es sich an, den zylindrischen Abschnitt der Dichtscheibe axial zu verlängern, so dass sich der daran anschließende radial nach außen gerichtete Bord geneigt an die Stirn seite der Lagerbüchse linienberührt anliegt.

Vorteilhaft ist die Dichtscheibe aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, der sich für ein spanloses Umformen oder ein Tiefziehverfahren eignet, mit dem die Dichtscheiben gemäß der Erfindung in großen Stückzahlen prozeßsi cher kostengünstig herstellbar sind. Als Maßnahme, mit der die Standzeit der metallischen Dichtscheibe verbessert wird und gleichzeitig eine dauerhafte Dichtwirkung erzielbar ist, sind derartige Dichtscheiben mit einem Korrosions schutz versehen. Zusätzlich oder alternativ schließt die Erfindung ebenfalls eine verschleißmindernde Beschichtung der Dichtscheibe zumindest im Be reich der Abstützfläche an der Lagerschale ein, mit dem der Verschleiß und damit verbunden eine nachteilige Geräuschbildung zwischen der starr ange ordneten Dichtscheibe und der relativ dazu bewegenden Lagerbuchse wirksam vermieden wird.

Gemäß der Erfindung sind weiterhin Dichtscheiben aus Kunststoff einsetzbar. Dazu wird ein geeigneter Kunststoff verwendet, der sowohl eine ausreichende Dauerfestigkeit besitzt als auch eine bleibende Elastizität, damit die Dicht scheibe dauerhaft dichtend an der Lagerbüchse anliegt. Beispielsweise eignet sich dazu ein glasfaserverstärkter Kunststoff.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtscheibe im nichteingebauten Zustand eine tellerartige Form einnimmt. Im eingebauten Zustand ergibt sich damit die Wirkung einer Tellerfeder, wodurch die Dicht scheibe gewollt mit einer wirksamen axialen Vorspannung dichtend linienbe rührt an der Lagerbuchse anliegt.

Die Gestaltung der erfindungsgemäßen Dichtscheiben bewirkt eine selbsttätige mittige Ausrichtung der inneren Buchse gegenüber der Lagerbuchse, wodurch sich auch im eingebauten Zustand eine für die Funktion der Spannvorrichtung erforderliche Positionierung ergibt. Insbesondere die in eine Umlaufnut der inneren Buchse eingreifenden Dichtscheiben ermöglichen eine verliergesi cherte Anordnung der inneren Buchse und damit eine Vormontage aller Bau teile des Lagerauges, wodurch sich der Montageaufwand verringert und folg lich die Montage automatisiert erfolgen kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, die nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein Lagerauge, versehen mit er findungsgemäßen Dichtscheiben, welche zwischen der in neren Buchse und den axial seitlich neben der inneren Buchse angeordneten Bauteilen gehalten ist;

Fig. 2 ein Lagerauge gemäß Fig. 1, versehen mit Dichtschei ben, welche in eine Umlaufnut der inneren Buchse ein greifen und außenseitig an der Lagerbuchse abgestützt sind;

Fig. 3 in einer Einzelteilzeichnung die Ansicht der in Fig. 1 ab gebildeten Dichtscheiben;

Fig. 4 die Schnittdarstellung der in Fig. 3 abgebildeten Dicht scheibe.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In der Fig. 1 ist ein Lagerauge 1a dargestellt, mit dem ein Gehäuse 2 einer Spannvorrichtung an einem Maschinenteil 3, beispielsweise einer Brennkraft maschine, befestigt ist. Das Lagerauge 1a umfasst eine einstückig mit dem Gehäuse 2 verbundene Öse 4, in deren Aufnahme 5 eine Lagerbuchse 6a ein gesetzt ist. Die Lagerbuchse 6a umschließt konzentrisch eine innere Buchse 7a, die auf einem Befestigungsmittel 8, ausgebildet als Sechskantschraube, geführt ist. Zur Erzielung einer wirksamen Befestigung ist die Sechskant schraube in eine Gewindebohrung 9 des Maschinenteils 3 eingeschraubt. Da bei ist die innere Buchse 7a kraftschlüssig verspannt zwischen einer Stirnseite des Maschinenteils 3 und einer Scheibe 10, welche dem Schraubenkopf 11 des Befestigungsmittels 8 vorgelagert ist. Die Lagerbuchse 6a ist in die Auf nahme 5 eingepresst und damit drehstarr mit der Öse 4 verbunden. Die innere Buchse 7a ist wiederum über das Befestigungsmittel 8 an dem Maschinenteil 3 lagefixiert.

Eine Verdrehung bzw. eine Relativbewegung des Gehäuses 2 gegenüber dem Maschinenteil 3 ermöglicht das Lagerauge 1a bedingt durch einen Ringspalt 12, der sich zwischen Kontaktflächen 13, 14, d. h. einer Innenwandung der Lagerbuchse 6a und einer Mantelfläche der Buchse 7a einstellt. Zur Abdich tung des Ringspaltes 12 ist das Lagerauge 1a beidseitig mit Dichtscheiben 15 versehen. Diese kreisringförmig gestalteten, scheibenartigen Dichtscheiben 15 erstrecken sich von der Stirnseite der inneren Buchse 7a bis über die gesamte Stirnseite der Lagerbuchse 6a. In der Einbaulage sind die Dichtscheiben 15 kraftschlüssig zwischen der inneren Buchse 7a und der Scheibe 10 bzw. der inneren Buchse 7a und dem Maschinenteil 3 verspannt und überdecken dabei den Ringspalt 12. Am Außenumfang ist die Dichtscheibe 15 mit mehreren symmetrisch umfangsverteilt angeordneten Haltenasen 16 versehen, die in der Einbaulage formschlüssig in eine Umlaufnut 17 der Lagerbuchse 6a verrasten, welche in die Mantelfläche der Lagerbuchse 6a eingebracht ist. Die Ausbildung der Dichtscheibe 15 sieht vor, dass dieses linienberührt an der Stirnseite 19 der Lagerbuchse 6a kraftschlüssig anliegt. Dazu ist die Dichtscheibe 15 mit einer umlaufenden, halbrundartig geformten Sicke 18 versehen, die eine vor teilhaft wirksame Anpassung der Dichtscheibe 15 an der Lagerbuchse 6a er möglicht. Eine Längserstreckung "l₁" der inneren Buchse 7a übertrifft die Längserstreckung "l₂" der Lagerbuchse 6a.

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.

Das Lagerauge 1b gemäß Fig. 2 umfasst Dichtscheiben 20, die jeweils mit einem zylindrischen Abschnitt 21 einen Endbereich der Mantelfläche 22 der inneren Buchse 7b umschließen. An den zugewandten Enden ist der Abschnitt 21 der Dichtscheibe 20 jeweils mit einer radial nach innen gerichteten Haltena se 23 versehen, die formschlüssig in eine Ringnut 27 der inneren Buchse 7a verrastet. An dem von der Haltenase 23 abgewandten Ende ist der Abschnitt 21 der Dichtscheibe 20 mit einem umlaufenden, nach außen gerichteten Bord 24 versehen, der außenseitig linienberührt an der Lagerbuchse 6a abgestützt ist. Die Verwendung von Dichtscheiben 20 aus einem metallischen Werkstoff ermöglicht eine Mittenzentrierung der Lagerbuchse 6b gegenüber der inneren Buchse 7b, wodurch sich gleichfalls eine definierte Einbaulage des Gehäuses 2 ergibt. Aufgrund einer mittigen Anordnung der Buchse 7b stellt sich jeweils ein Differenzmaß zwischen der Stirnseite 25, der Lagerbuchse 6b und der Scheibe 10 bzw. dem Maschinenteil 3 ein, der den Einbauraum für den Bord 24 der Dichtscheibe 20 bestimmt. Die Dichtscheibe 20 ist im nichteingebauten Zustand mit einem geneigten Bord 24 versehen, der im Einbauzustand außen seitig linienberührt an der Stirnseite 25 der Lagerbuchse 6b abgestützt ist. Die Dichtscheibe 20 gewährleistet eine verliergesicherte Anordnung der inneren Buchse 7b im Lagerauge 1b.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Dichtscheibe 15 in einer Einzelteilzeichnung. Die vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff spanlos beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren hergestellte Dichtscheibe 15 ist mit einer zentri schen Bohrung 26 für das Befestigungsmittel 8 versehen. Außenseitig sind an der Dichtscheibe 20 vier symmetrisch umfangsverteilt angeordnete Haltenasen 16 angeformt. Die Fig. 4 zeigt ein weitestgehend tellerartiges Profil der Dicht scheibe 20, deren Formgebung angepasst ist an die unterschiedlichen Längen der Lagerbuchse 6a, bzw. der inneren Buchse 7a. Weiterhin ist der Fig. 4 die umlaufende halbrundartigartig geformte Sicke 18 zu entnehmen, mit der die Dichtscheibe 20 weitestgehend linienberührt an der Stirnseite 19 der Lager buchse 6a abgestützt ist.

Bezugszahlen

1

a Lagerauge

1

b Lagerauge

2

Gehäuse

3

Maschinenteil

4

Öse

5

Aufnahme

6

a Lagerbuchse

6

b Lagerbuchse

7

a Buchse

7

b Buchse

8

Befestigungsmittel

9

Gewindebohrung

10

Scheibe

11

Schraubenkopf

12

Ringspalt

13

Kontaktfläche

14

Kontaktfläche

15

Dichtscheibe

16

Haltenase

17

Umlaufnut

18

Sicke

19

Stirnseite

20

Dichtscheibe

21

Abschnitt

22

Mantelfläche

23

Haltenase

24

Bord

25

Stirnseite

26

Bohrung

27

Ringnut

Claims

1. Lagerauge (1a, 1b), insbesondere bestimmt zur Befestigung einer in Zugmitteltrieben eingesetzten Spannvorrichtung, versehen mit zwei Buchsen, einer inneren, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellten, auf einem Befestigungsmittel (8) geführten, beidseitig axi al abgestützten Buchse (7a, 7b) die von einer äußeren, bevorzugt aus einem Lagerwerkstoff gefertigten, in eine Aufnahme (5) eines Gehäuses (2) eingesetzten Lagerbuchse (6a, 6b) spielbehaftet umschlossen ist, wobei die Lagerbuchse (6a, 6b) gegenüber der inneren Buchse (7a, 7b) drehbar und lagefixiert angeordnet ist und ein sich zwischen den Buch sen (6a, 6b; 7a, 7b) bildender Ringspalt (12) beidseitig mittels einer Dichtscheibe (15, 20) abgedichtet ist, wobei die Dichtscheibe (15, 20) jeweils mit der inneren Buchse (7a, 7b) verbunden und kraftschlüssig an einer Stirnseite (19, 25) der Lagerbuchse (6a, 6b) abgestützt ist.

2. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (15) im Bereich einer zentrischen Bohrung zwischen der inneren Buchse (7a) und einem der inneren Buchse (7a) axial zugeordneten Bauteil gehalten ist und au ßenseitig an der Stirnseite (19) der Lagerbuchse (6a) abgestützt ist.

3. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (20) einen eine Mantelfläche (22) der inneren Buchse (7b) längenbegrenzt umschlie ßenden, zylindrischen Abschnitt (21) bildet, der an einem Ende radial nach innen gerichtete, in eine Ringnut (27) verrastende Haltenasen (23) aufweist und gegenseitig einen nach außen weisenden, umlaufenden, an der Stirnseite (25) der Lagerbuchse (6b) abgestützten Bord (24).

4. Lagerauge nach Anspruch 2, dessen Dichtscheibe (15) an dem Außen umfang symmetrisch umfangsverteilt angeordnete Haltenasen (16) bil det, die in einer Einbaulage in eine Umlaufnut (17) der Lagerbuchse (6a) eingreifen.

5. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (15, 20) linienbe rührt an der Stirnseite (19, 25) der Lagerbuchse (6a, 6b) dichtend abge stützt ist.

6. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (15, 20) spanlos aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist.

7. Lagerauge nach Anspruch 7, dessen Dichtscheibe (15, 20) zumindest in einem Abstützbereich an der Lagerbuchse (6a, 6b) einen Korrosions schutz aufweisen.

8. Lagerauge nach Anspruch 1, dessen Dichtscheiben (15, 20) aus Kunst stoff hergestellt sind.

9. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (15) tellerformartig ausgebildet ist.

10. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (15, 20) eine mitti ge Ausrichtung der inneren Buchse (7a, 7b) gegenüber der Lagerbuchse (6a, 6b) sicherstellen.

11. Lagerauge nach Anspruch 1, wobei die Dichtscheibe (20) in einer Vor montage des Lagerauges (1b) eine verliergesicherte Anordnung der in neren Buchse (7b) ermöglicht.