DE102007057962A1

DE102007057962A1 - Kassettendichtung und Radlagerung mit der Kassettendichtung

Info

Publication number: DE102007057962A1
Application number: DE102007057962A
Authority: DE
Inventors: Alexander HÄPP; Robert Heuberger; Marc-Andre SCHÄFER; Wilhelm Walter
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-01
Filing date: 2007-12-01
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2027-12-02
Also published as: EP2217821A1; US8696211B2; DE102007057962B4; US20110044569A1; WO2009067979A1

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kassettendichtung in kompakter Bauform mit guter Dichteigenschaft sowie eine entsprechende Radlagerung für einen PKW oder LKW vorzugschlagen. Diese Kassettendichtung weist einen Winkelblechring 13, welcher drehfest mit einem radial-inneren Bauelement 4 verbunden und/oder verbindbar ist, eine ringförmige Dichtungsanordnung 14, welche drehfest mit einem radial-äußeren Bauelement 7 verbunden ist, wobei die Dichtungsanordnung 14 einen Stützring 15 und eine radial-umlaufende Dichtung 16 mit mindestens einer Dichtungslippe 17 a, b, c umfasst, wobei die Dichtung 16 an dem Stützring 15 befestigt ist und die Dichtungslippe 17 a, b, c an dem Winkelblechring 13 dichtend anlieget, wobei ein radial-außenseitig angeordneter Ringendabschnitt 23 der Dichtungsanordnung 14 mit einem Winkelblechabschnitt 22 des Winkelblechrings 13 eine Labyrinthdichtung 26 bildet, auf, wobei der Winkelblechabschnitt 22 den Ringendabschnitt 23 radial-außenseitig übergreift, so dass ein axial ausgerichteter oder im Wesentlichen axial ausgerichteter Labyrinthdichtungsabschnitt 25 der Labyrinthdichtung 26 gebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kassettendichtung zur Abdichtung eines Radlagers für einen PKW oder für einen LKW mit einem Winkelblechring, welcher drehfest mit einem radialinneren Bauelement verbunden und/oder verbindbar ist, mit einer ringförmigen Dichtungsanordnung, welche drehfest mit einem radialäußeren Bauelement verbunden und/oder verbindbar ist, wobei die Dichtungsanordnung einen Stützring und eine radialumlaufende Dichtung mit wenigstens einer Dichtungslippe umfasst, wobei die Dichtung an dem Stützring befestigt ist und die Dichtungslippe an dem Winkelblechring dichtend anliegt, und wobei ein radialaußenseitig angeordneter Ringendabschnitt der Dichtungsanordnung mit einem Winkelblechabschnitt des Winkelblechrings eine Labyrinthdichtung bildet, sowie eine Radlagerung mit der Kassettendichtung.
Derartige Kassettendichtungen werden zur Abdichtung von Radlagern bei PKWs oder LKWs eingesetzt und schützen den Wälzkörperraum des Radlagers gegen von außen eintretendes Wasser, Schmutz und dergleichen. Die Kassettendichtungen sind dabei meist als zweiteilige Baugruppen ausgebildet, wobei ein Winkelblechring, welcher ein erstes Bauteil der Baugruppe bildet, auf den Innenring des Radlagers aufgepresst wird und eine Dichtungsanordnung, welche in eine über das Radlager drehbar gelagerte Nabe oder dergleichen eingepresst wird, ein zweites Bauteil der Baugruppe bildet. Winkelblechring und Dichtungsanordnung sind dabei derart ausgebildet, dass diese eine ringförmige Dichtungsvorrichtung definieren.
Eine derartige Kassettendichtung ist aus der Druckschrift DE 698 311 53 T2 bekannt, die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet. Die darin offenbarte Kassettendichtung weist als Winkelblechring ein Verschleißhülsenelement auf, welches mit einer als Verbund-Dichtungselement ausgebildeten Dichtungsanordnung dichtend zusammenwirkt. In manchen Ausführungsformen der Kassettendichtung in dieser Druckschrift weist das Verbund-Dichtungselement einen Ringendabschnitt auf, der mit einem Abschnitt des Verschleißhülsenelements eine Labyrinthdichtung bildet. Der freie Bereich der Labyrinthdichtung ist an deren Austrittsende als umlaufender, scheibenförmiger Zwischenraum realisiert, der parallel zu einer Radialebene einer Drehachse des mit der Kassettendichtung geschützten Radlagers angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kassettendichtung in kompakter Bauform mit guter Dichteigenschaft sowie eine entsprechende Radlagerung für einen PKW oder LKW vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Kassettendichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Radlagerung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Kassettendichtung zur Abdichtung eines Radlagers für einen PKW oder für einen LKW offenbart, wobei die Kassettendichtung ausgebildet ist, um zwischen einem radialinneren Bauelement, beispielsweise einer Welle, eines Achszapfens oder eines Innenrings des Radlagers, und einem radialäußeren Bauelement, beispielsweise einer Nabe eingesetzt und/oder eingepresst zu werden. Die Kassettendichtung ist vorzugsweise als Baueinheit ausgebildet, wobei die Komponenten der Kassettendichtung unverlierbar miteinander verbunden und/oder verhakt sind.
Die Kassettendichtung weist einen Winkelblechring auf, welcher radialumlaufend um eine Symmetrie- oder Drehachse des Radlagers angeordnet und im Querschnitt parallel bzw. durch die Drehachse einen gewinkelten Verlauf zeigt. Der Winkelblechring ist drehfest mit dem radialinneren Bauelement verbunden bzw. kann mit diesem verbunden werden. Besonders bevorzugt ist das radialinnere Bauelement im Betrieb als fahrzeugstationäres Bauelement ausgebildet, relativ zu dem das radialäußere Bauelement über das Radlager drehbar gelagert ist.
Die Kassettendichtung umfasst eine ebenfalls ringförmige Dichtungsanordnung, wobei die Dichtungsanordnung drehfest mit dem bewegbar gelagerten, radial-äußeren Bauelement verbunden ist. Somit ist die Kassettendichtung ausgelegt, dass die Dichtungsanordnung im Betrieb relativ drehbar zu dem Winkelblechring angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung weist einen Stützring, insbesondere einen Blechstützring, und eine radial-umlaufende Dichtung mit wenigstens einer Dichtungslippe auf, wobei die Dichtung an dem Stützring befestigt, zum Beispiel aufvulkanisiert ist. Die eine oder mehrere Dichtungslippen sind vorzugsweise als axial und/oder radial ausgerichtete Dichtungslippen ausgebildet, welche zumindest zum Teil an dem Win kelblechring dichtend anliegen. Durch die Dichtungslippen ist eine Dichtrichtung definiert, die so ausgerichtet ist, dass ein Eintreten von Verschmutzungen durch die Kassettendichtung zu dem Radlager vermieden wird.
Die Dichtungsanordnung weist einen radial-außenseitig angeordneten Ringendabschnitt auf, welcher mit einem Winkelblechabschnitt des Winkelblechrings eine Labyrinthdichtung bildet. Bei der Labyrinthdichtung sind Ringendabschnitt und Winkelblechabschnitt zueinander derart positioniert und/oder ausgebildet, so dass ein im Querschnitt schmaler Dichtspalt entsteht, der optional mehrfach gewinkelt oder mit Krümmungen ausgebildet ist und der aufgrund des hohen Strömungswiderstands in dem Dichtspalt ein Eindringen von Verschmutzungen durch die Labyrinthdichtung in einen zwischen dem Winkelblechring und der Dichtungsanordnung liegenden Dichtungsraum und somit zu dem Radlager unterbindet.
Der Erfindung folgend wird vorgeschlagen, dass der Winkelblechabschnitt den Ringendabschnitt radial-außenseitig übergreift, so dass ein axial ausgerichteter oder im Wesentlichen axial ausgerichteter Labyrinthdichtungsabschnitt der Labyrinthdichtung gebildet ist.
Durch diese Weiterbildung wird ein Ring- und/oder Konusspalt gebildet, dessen Eintrittsöffnung für Verschmutzungen geschützt angeordnet ist. Somit wird das Eindringen von Verschmutzungen deutlich besser verhindert als durch einen im Endabschnitt scheibenspaltförmig ausgebildeten und radial nach außen geöffneten Labyrinthdichtungsabschnitt. Zudem wird durch die Faltung der Labyrinthdichtung Bauraum eingespart, so dass weitere Komponenten, wie z. B. eine Antiblockierscheibe, kompakt an eine Radlagerung mit der Kassettendichtung angeordnet werden kann.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung ist das radialäußere Bauelement als Nabe ausgebildet, auf die eine Felge und/oder eine Bremsscheibe aufgesetzt wird, und das radialinnere Bauelement als Innenring des Radlagers realisiert.
Bei einer ersten möglichen Ausführungsalternative der Erfindung ist der Ringendabschnitt der Dichtungsanordnung radial oder im Wesentlichen radial ausgerichtet, vorzugsweise derart, dass sich ein radial-umlaufender Schutzkragen bildet. Bei dieser Ausführungsform wird der Ringendabschnitt durch den Winkelblechabschnitt bevorzugt L- oder U-förmig von der radialen Außenseite her über- bzw. umgriffen.
Bei einer anderen Ausführungsalternative der Erfindung ist der Ringendabschnitt axial oder im Wesentlichen axial ausgerichtet, so dass dieser einem axial ausgerichteten Stutzen oder Rohrendabschnitt gleicht. Auch bei dieser Ausführungsalternative kann der Ringendabschnitt durch den Winkelblechabschnitt L- oder U-förmig über- bzw. umgriffen werden.
Bei beiden genannten Ausführungsalternativen ist es weiterhin bevorzugt, dass der Winkelblechabschnitt axial oder im Wesentlichen axial ausgerichtet ist, insbesondere einen rohrförmigen Abschnitt bildet, und mit einer Stirnseite und/oder einer Seitenfläche des Ringendabschnitts zusammenwirkt, um den axial oder im wesentlichen axial ausgerichteten, ringspalt- oder konusspaltförmigen Labyrinthdichtungsabschnitt zu bilden.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Weiterbildung ist der Dichtspalt der Labyrinthdichtung durch eine Kombination von einem und/oder mehreren umlaufenden Ringspalten und/oder Scheibenspalten und/oder Konusspalten zwischen dem radialäußeres Bauelement und dem Ringendabschnitt im eingebauten Zustand weiter geführt. Insbesondere wird durch die freie Stirnseite des Winkelblechabschnitts bzw. -endabschnitts mit dem radialäußeres Bauelement ein Scheibenspalt gebildet. Optional ergänzend wird der Dicht- oder Scheibenspalt der Labyrinthdichtung durch einen Ringspalt, welcher zwischen dem radialäußeren Bauelement und dem Winkelblechabschnitt angeordnet und parallel zu dem Labyrinthdichtungsabschnitt ausgerichtet ist, weitergeführt.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist der Dichtspalt der Labyrinthdichtung ausgehend von dem Labyrinthdichtungsabschnitt ein- oder mehrfach gewinkelt durch einen umlaufenden Ringspalt und/oder Scheibenspalt und/oder Konusspalt zwischen dem Winkelblechabschnitt und der Dichtungsanordnung weitergeführt. Es ergeben sich zwar Vorteile durch eine mehrfache Winkelung der Dichtungsanordnung des Winkelblechrings, jedoch sind dadurch auch die Fertigungskosten erhöht, so dass eine Abwägung zwischen der Länge der Labyrinthdichtung bzw. des Dichtspalts und der Anzahl der Winkelungen erfolgen sollte.
Der Ringendabschnitt kann als Teil des Stützringes und somit aus Metall ausgebildet sein, bei einer anderen Ausführungsform ist der Ringendabschnitt als Teil der Dichtung ausgebildet und somit aus Kunststoff, z. B. Gummi oder FKM realisiert. Insbesondere bei der letztgenannten Ausführungsform kann der Winkelblechabschnitt Haltenasen oder ähnliche Vorrichtungen aufweisen, welche als Montagehilfe den Ringendabschnitt hintergreifen. Bei der Erstmontage von Winkelblechring und Dichtungsanordnung werden die Haltenasen des Winkelblechabschnitts über den als Teil der Dichtung und somit elastisch ausgebildeten Ringendabschnitt aufgeschnappt.
Bei einer möglichen konstruktiven Realisierung weist der Winkelblechring einen rohrförmigen Stutzen auf, welcher zur drehfesten Befestigung des Winkelblechrings auf dem radialinneren Bauelement ausgebildet ist. Vorzugsweise wird der Stutzen des Winkelblechrings auf dem radial-inneren Bauteil aufgepresst.
An dem freien Ende des Stutzens ist bevorzugt ein Kragen oder Flansch als Montagehilfe ausgebildet, welcher die Dichtungsanordnung umgreift und hält, so dass Dichtungsanordnung und Winkelblechring – auch im nicht-eingebauten Zustand – verliersicher miteinander verbunden sind.
Um ein Eindringen von Verschmutzungen, z. B. von Wasser, insbesondere Spritzwasser, Sprühwasser oder Nebel, zwischen dem Stutzen und dem radialinneren Bauteil in Richtung des Radlagers zu unterbinden, ist der Stutzen gegenüber dem radialinneren Bauteil mittels einer weiteren Dichtvorrichtung, insbesondere einer Dichtlackschicht, einer Gummierung und/oder einem O-Ring abgedichtet.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist das als Innenring ausgebildete, radial-innere Bauelement gegenüber dem Winkelblechring, insbesondere gegenüber dem Stutzen, und zugleich gegenüber einem Achszapfen durch einen gemeinsamen O-Ring abgedichtet. Diese Ausführungsform setzt den gemeinsamen O-Ring in unüblicher Weise zur Abdichtung von drei Dichtungspartnern ein, weist jedoch den Vorteil auf, dass ein üblicherweise zwischen Innenring und Achszapfen eingesetzter O-Ring zugleich zur Abdichtung des Stutzens verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform wird somit sowohl das Einbringen einer Nut als auch ein O-Ring eingespart, was zur Verringerung der Fertigungskosten führt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Winkelblechabschnitt und/oder der Ringendabschnitt einen umlaufend, kegelstumpfförmigen Seitenflächenabschnitt auf, welcher gegenüber einer Radialebene, die senkrecht zur Drehachse des Radlagers angeordnet ist, im Verlauf nach radial-außen in Richtung des Radlagers geneigt ausgebildet ist. Diese Ausführungsform unterstützt ein Auswerfen von in den Labyrinthbereich eintretenden Verunreinigungen, insbesondere von Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Ringendabschnitt radial ausgerichtet Flügel auf, welche beispielsweise als aufgesetzte Kunststoffflügel und/oder als eingeprägte oder ausgeformte Nuten bzw. Stege ausgebildet sein können. Diese Ergänzungen unterstützen ebenfalls ein Austreiben der Verunreinigungen aus dem Labyrinthbereich.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Radlagerung für einen PKW oder einen LKW, welcher einen Achszapfen, eine Nabe und ein Radlager umfasst, wobei das Radlager zur drehbaren Lagerung der Nabe auf dem Achszapfen ausgebildet und/oder angeordnet ist, wobei die Radlagerung eine Kassettendichtung, wie sie soeben beschrieben wurde bzw. nach einen der vorher gehenden Ansprüche umfasst, die zur Abdichtung des Radlagers gegenüber Verschmutzungen angeordnet ist. Das Radlager ist vorzugsweise als ein zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Radlagerung eine Antiblockier-Scheibe auf, welche in Umlaufrichtung verteilte Merkmale, wie z. B. Wellen oder Löcher zeigt, und zur Zusammenwirkung mit einem ABS-Sensor ausgebildet ist. Die Antiblockier-Scheibe ist im Querschnitt entlang der Drehachse der Radlagerung gegenüber der Radialebene der Drehachse geneigt ausgebildet, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform die Dichtungsanordnung sowie der Winkelblechring zumindest abschnittsweise in einem im Querschnitt z. B. dreiecksförmigen Bereich angeordnet ist, welcher durch die Antiblockier-Scheibe und das radialäußere Bauelement gebildet wird. Diese Ausführungsform erlaubt eine sehr kompakte Integration der Antiblockier-Scheibe sowie der Labyrinthdichtung in der Radlagerung.
Neben der kompakten Bauweise der Radlagerung wird erwartet, dass aufgrund der vorteilhaften Ausgestaltung der Labyrinthdichtung die Lebensdauer des Radlagers in der Radlagerung gegenüber konventionellen Radlagerungen nahezu verdoppelt werden kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
1 eine schematische Querschnittdarstellung einer Radlagerung für einen PKW oder für einen LKW in einer schematischen Querschnittdarstellung;
2 eine schematische Querschnittdarstellung einer Kassettendichtung für die Radlagerung in 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Querschnittdarstellung einer Kassettendichtung als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine schematische Querschnittdarstellung einer Kassettendichtung als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Querschnittdarstellung einer Kassettendichtung als ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6a, b eine schematische Querschnittdarstellung bzw. axiale Draufsicht einer Kassettendichtung als ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 eine schematische Querschnittdarstellung einer Kassettendichtung als ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 ein Detailausschnitt der 2 mit einer optionalen Ergänzung;
9 der Detailausschnitt in 8 mit einer weiteren optionalen Ergänzung.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen oder – wenn es sich offensichtlich um die gleichen Teile handelt aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet.
Die 1 zeigt in einer schematischen Querschnittdarstellung eine Radlageranordnung 1 für einen PKW oder einen LKW. Die Radlageranordnung 1 umfasst einen Achszapfen 2, auf dem ein als zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildetes Radlager 3 axial verspannt aufgesetzt ist. Das Radlager 3 zeigt zwei, mittig zusammenstoßende Innenringe 4 sowie zwei Außenringe 5, wobei zwischen den Innenringen 4 und den Außenringen 5 eine Mehrzahl von Kegelrollen 6 drehbar gelagert sind. Die Außenringe 5 sind in einer Nabe 7 eingepresst, welche zur Aufnahme einer Felge und optional einer Bremsscheibe (beide nicht dargestellt) ausgebildet ist. Über das Radlager 3 ist die Nabe 7 somit drehbar um eine Drehachse 8 auf dem Achszapfen 2 gelagert. Zur Fixierung der Innenringe 4 auf dem Achszapfen 2 weist die Radlageranordnung 1 eine Sicherungsmutter 9 auf.
Die Abdichtung des Radlagers 3 gegenüber von außen eindringende Verschmutzungen erfolgt auf der Wellenseite durch eine Kassettendichtung 10 und auf der Radseite durch eine weitere Dichtung 11. Kassettendichtung 10 und weitere Dichtung 11 können optional identisch ausgebildet sein. Die Kassettendichtung 10 ist als umlaufender Dichtungsring ausgebildet, der die Nabe 7 gegenüber dem Innenring 4 abdichtet und so einen Radlagerraum 12 schützt.
Die 2 zeigt in einer schematischen Querschnittdarstellung eine erste erfindungsgemäße Ausführungsmöglichkeit der Kassettendichtung 10 in der 1.
Zeichnerisch angedeutet sind wieder der Innenring 4 und ein Abschnitt der Nabe 7 zwischen denen die Kassettendichtung 10 eingepresst ist, um den Radlagerraum 12 gegenüber Verschmutzungen abzudichten.
Die Kassettendichtung 10 weist einen auf dem Innenring 4 drehfest angeordneten oder aufgepressten Winkelblechring 13 auf, der zusammen mit einer Dichtungsanordnung 14 die Kassettendichtung 10 bildet. Die Dichtungsanordnung 14 umfasst einen Stützring 15, welcher drehfest mit der Nabe 7 verbunden bzw. in diese eingepresst ist und auf dem eine Dichtung 16 angeordnet bzw. aufvulkanisiert ist. Die Dichtung 16 hat drei radialumlaufende Dichtungslippen 17a, b und c, wobei die erste Dichtungslippe 17a als eine axiale Dichtungslippe ausgebildet ist, welche sich in axialer Richtung an dem Winkelblechring 13 abstützt. Die zweite Dichtungslippe 17b ist dagegen als radiale Dichtungslippe ausgebildet, welche sich in radialer Richtung gegen den Winkelblechring 13 abdichtend abstützt. Die dritte Dichtungslippe 17c ist ebenfalls als radiale Dichtungslippe ausgebildet und stützt sich auf den Innenring 4 oder bei andere Ausführungsformen auf dem Winkelblechring 13 ab. Zur Verstärkung der Dichtwirkung wird die zweite Dichtungslippe 17b durch ein umlaufendes Federelement 18 verstärkt.
Der Winkelblechring 13 weist im gezeigten Querschnitt einen mehrfach abgewinkelten Konturverlauf auf und ist über einen rohrförmigen Stutzen 19 drehfest mit dem Innenring 4 verbunden. Ausgehend von dem Stutzen 19 erstreckt sich der Winkelblechring 13 zunächst in einen im Wesentlichen senkrecht zum Stutzen 19 ausgerichteten Dichtungsbereich 20, der in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel zweifach abgewinkelt ist. Am Ende des Dichtungsbereichs 20 schließt sich ein Labyrinthbereich 21 an, der sich zunächst in axialer Richtung erstreckt, danach in radialer Richtung abgewinkelt ist und geht schließlich – nach einer weiteren Abwinkelung – in einen sich axial in Richtung des Radlagers 3 bzw. der Nabe 7 erstreckenden Winkelblechabschnitt 22 über, der in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Endabschnitt ausgebildet ist.
Der Stützring 15 zeigt im Querschnitt und ausgehend von einem stutzennahen Bereich zunächst einen radialen Verlauf, geht dann in einen axialverlaufenden, zweifach gewinkelten Abschnitt über, dessen Endabschnitt als Ringendabschnitt 23 wieder radial ausgerichtet ist. Die freie Stirnseite 24 des Ringendabschnitts 23 bildet zusammen mit dem Winkelblechabschnitt 22 einen umlaufenden Ringspalt 25, der einen Labyrinthdichtungsabschnitt einer zwischen Stützring 15 und Winkelblechring 13 angeordneten Labyrinthdichtung 26 bildet.
Die Labyrinthdichtung 26 zeigt somit im Eingangsbereich zunächst einen ringspaltförmigen, dann einen scheibenspaltförmigen und schließlich wieder einen ringspaltförmigen Verlauf, bevor sie sich in Richtung des Zwischenraumes zwischen dem Winkelblechring 13 und der Dichtungsanordnung 14 öffnet. Der Eingangsbereich der Labyrinthdichtung 26 öffnet sich in einen radial nach außen geöffneten Ringraum, welcher die Funktionen Auffangen, Zurückfördern, Drosseln und/oder Abschleudern von Verschmutzungen umsetz oder mit umsetzt.
An der Nabe 7 ist ergänzend eine Antiblockier-Scheibe 27 angeordnet, welche den Labyrinthbereich 21 des Winkelblechrings 13 zumindest abschnittsweise übergreift. Aus der Darstellung ist zu entnehmen, dass die gewählte Realisierung der Kassettendichtung 10 eine sehr kompakte Integration der Labyrinthdichtung 26 im Bereich unter der Antiblockier-Scheibe 27 ermöglicht.
Die 3 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Kassettendichtung 10 für die Radlagerung 1 in der 1, wobei im Vergleich zu der Ausführung in der 2 der Dichtungsbereich 20 des Winkelblechrings 13 ungewinkelt verläuft und der Ringendabschnitt 24 des Stützrings 15 sich in axialer Richtung – als rohrförmiger Endabschnitt – erstreckt. Das Ende des Dichtungsbereiches 20 mündet in den Labyrinthbereich 21, der sich zunächst in radialer Richtung erstreckt, danach in axialer Richtung abgewinkelt ist und in einem in Richtung des Radlagers 3 bzw. der Nabe 7 erstreckenden Winkelabschnitt 22 als Endabschnitt ausgebildet ist. Die Labyrinthdichtung 26 umfasst wiederum einen Ringspalt 25, der in Richtung der Nabe 7 geöffnet ist und zum einen in Richtung des Zwischenraumes zwischen Winkelblechring 13 und Dichtungsanordnung 14 durch einen Scheibenspalt zwischen der freien Stirnseite 24 des Ringendabschnitts 23 und einem Abschnitt des Dichtungsanordnung 20 bzw. 21 weitergeführt wird. In die entgegensetzte Richtung wird der Ringspalt 25 durch einen Scheibenspalt und einem nachfolgenden Ringspalt durch ein Zusammenwirken des Winkelabschnitts 22 mit der Nabe 7 weitergeführt.
Die 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kassettendichtung 10, welche im Vergleich zu der Ausführungsform in der 3 im Dichtungsbereich 20 des Winkelblechring 13 mehrere Abwinkelungen aufweist, so dass der Ringendabschnitt 24 des Stützrings 15 in Form eines U's umgriffen ist und im Vergleich zu der 3 die Labyrinthdichtung 26 durch einen weiteren Ringspalt verlängert ist.
Die 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche im Vergleich zu der dritten Ausführungsform der Erfindung einen in Richtung des Radlagers verlängerten Stutzen 19 aufweist, welcher an seinem freien Ende in Form eines umlaufenden Kragens 28 umgeformt bzw. umgebördelt ist, welcher in axialer Richtung die Dichtungsanordnung 14 in Richtung Radlager umgreift. Der Kragen 28 bildet eine Montagehilfe, da aufgrund des Kragens 28 der Winkelblechring 13 und die Dichtungsanordnung 14 eine vor dem Einbau bereits verliersicher miteinander verbundene Baueinheit bildet.
Die 6a und 6b zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Querschnittdarstellung bzw. in einer schematischen axialen Draufsicht, wobei der Ringendabschnitt 23 der Dichtungsanordnung 14 als ein umlaufender Dichtungsring, insbesondere als ein umlaufender Elastomerring ausgebildet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine La byrinthdichtung 26 realisiert, die einen Ringspalt 25 aufweist, welcher durch den Ringendabschnitt 23 und den Winkelblechabschnitt 22 gebildet wird und welcher in einen Scheibenspalt übergeht.
An dem Winkelblechabschnitt 22 sind in Umfangsrichtung regelmäßig verteilte Haltenasen 29 angeordnet. Bei der Montage des Winkelblechrings 13 auf der Dichtungsanordnung 14 vor einem Einbau der Kassettendichtung 10 in die Radlageranordnung 1 werden die Haltenasen 29 über den umlaufenden Dichtungs- bzw. Elastomerring 23 geschoben und haken hinter diesem ein, wodurch eine Verliersicherung zwischen Winkelblechring 13 und Dichtungsanordnung 14 gebildet wird.
Die 7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Kassettendichtung 10, welche analog zu dem vierten Ausführungsbeispiel der 5 ausgebildet ist, jedoch mit dem Unterschied, dass der Winkelblechring 13 in der 5 über eine Dichtlackschicht oder Gummierung 30 gegenüber dem Innenring 4 in Richtung des Radlagers abgedichtet ist, wohingegen in der 7 ein O-Ring 31 verwendet wird, welcher zugleich den Innenring 4 gegenüber dem Achszapfen 2 und dem Winkelblechring 13 bzw. den Stutzen 19 abdichtet. Im Vergleich zu der 5 kann entnommen werden, dass in der 5 eine Nut 32 für einen O-Ring radial weiter innen angeordnet ist, um den Innenring 4 gegenüber den Achszapfen 2 abzudichten. Durch einen Versatz der Nut 32 bzw. des O-Rings 31 in die in der 7 gezeigte Position kann der O-Ring 31 für eine Doppelfunktion eingesetzt werden.
Die 8 zeigt eine Detailansicht des Winkelabschnitts 22 in der 2, wobei im Vergleich zu der 2 sowohl der Winkelabschnitt 22, als auch der Ringendabschnitt 23 derart geformt, z. B. gebogen oder geprägt, sind, dass diesen eine in Richtung der Nabe 7 zugewandte Seitenfläche 33 bzw. 34 bilden, welche gegenüber senkrecht auf der Drehachse 8 angeordneten Radialebenen 35 im Querschnitt abgewinkelt sind. Durch diese Abwinkelung wird erreicht, dass gemäß den Pfeile 36 eintretende Flüssigkeit an den Sei tenflächen 33 bzw. 34 so abprallt, dass die Flüssigkeit über den Eingang des Ringspaltes 25 gehoben wird und auf diese Weise weniger Verschmutzungen in die Labyrinthdichtung 26 eintreten kann.
Die 9a und 9b zeigen eine weitere, optionale Ergänzung, wobei auf dem Ringendabschnitt 23 Gummilippen 37, Stege oder Nuten angeordnet sind, um die Förderwirkung von gemäß den Pfeilen 36 in den Bereich der Labyrinthdichtung 26 eintretende Flüssigkeit aktiv auszufördern. Wie sich aus der Darstellung der 9b ergibt, welche eine schematische axiale Draufsicht auf den Gummilippenbereich ist, sind beispielsweise vier Gummilippen 37 in Umlaufrichtung regelmäßig auf den Ringendabschnitt verteilt.
Die verschiedenen, optionalen Ausgestaltungen von Kassettendichtungen 10 in den Figuren können auch in anderen Kombinationen auftreten. Insbesondere können die Maßnahmen zur Entfernung von Verschmutzungen in den 8 und 9 bei den anderen Kassettendichtungen 10 eingesetzt werden oder die Ausgestaltung von Labyrinthdichtung 26 und Stutzen 19 können in anderen Kombinationen auftreten.

1: Radlageranordnung
2: Achszapfen
3: Radlager
4: Innenring
5: Zweiteiliger Außenring
6: Kegelrollen
7: Nabe
8: Drehachse
9: Sicherungsmutter
10: Kassettendichtung
11: Dichtung
12: Radlagerraum
13: Winkelblechring
14: Dichtungsanordnung
15: Stützring
16: Dichtung
17a: Dichtungslippe
17b: Dichtungslippe
17c: Dichtungslippe
18: Federelement
19: Rohrförmiger Stutzen
20: Dichtungsbereich
21: Labyrinthbereich
22: Winkelblechabschnitt
23: Ringendabschnitt
24: Freie Stirnseite
25: Ringspalt
26: Dichtspalt/Labyrinthdichtung
27: ABS-Scheibe
28: Kragen
29: Haltenasen
30: Gummierung
31: O-Ring
32: Nut
33: Seitenfläche
34: Seitenfläche
35: Radialebenen
36: Pfeile
37: Gummilippen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 69831153 T2 [0003]

Claims

Kassettendichtung (10) zur Abdichtung eines Radlagers (3) für einen PKW oder für einen LKW mit einem Winkelblechring (13), welcher drehfest mit einem radialinneren Bauelement (4) verbunden und/oder verbindbar ist, mit einer ringförmigen Dichtungsanordnung (14), welche drehfest mit einem radial-äußeren Bauelement (7) verbunden und/oder verbindbar ist, wobei die Dichtungsanordnung (14) einen Stützring (15) und eine radial-umlaufende Dichtung (16) mit mindestens einer Dichtungslippe (17a, b, c) umfasst, wobei die Dichtung (16) an dem Stützring (15) befestigt ist und die Dichtungslippe (17a, b, c) an dem Winkelblechring (13) dichtend anliegen, wobei ein radialaußenseitig angeordneter Ringendabschnitt (23) der Dichtungsanordnung (14) mit einem Winkelblechabschnitt (22) des Winkelblechrings (13) eine Labyrinthdichtung (26) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelblechabschnitt (22) den Ringendabschnitt (23) radial-außenseitig übergreift, so dass ein axial ausgerichteter oder im wesentlichen axial ausgerichteter Labyrinthdichtungsabschnitt (25) der Labyrinthdichtung (26) gebildet ist.
Kassettendichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das radialäußere Bauelement als Nabe (7) und/oder das radialinnere Bauelement als Innenring (4) des Radlagers (3) ausgebildet ist bzw. sind.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringendabschnitt (23) radial erstreckend ausgerichtet ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringendabschnitt (23) axial erstreckend ausgerichtet ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelblechabschnitt (22) axial erstreckend ausgerichtet ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt (26) der Labyrinthdichtung ausgehend von dem Labyrinthdichtungsabschnitt (25) ein- oder mehrfach gewinkelt durch einen umlaufenden Ringspalt und/oder Scheibenspalt zwischen dem radialäußeren Bauelement (7) und dem Winkelblechabschnitt (22) weitergeführt ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt (26) der Labyrinthdichtung ausgehend von dem Labyrinthdichtungsabschnitt (25) ein- oder mehrfach gewinkelt durch einen umlaufenden Ringspalt und/oder Scheibenspalt zwischen dem Winkelblechabschnitt (22) und der Dichtungsanordnung (14) weitergeführt ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringendabschnitt (23) als Teil des Stützrings (15) oder als Teil der Dichtung (16) ausgebildet ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelblechabschnitt (23) Haltenasen (29) aufweist, welche als Montagehilfe den Ringendabschnitt (23) hintergreifen.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelblechring (22) einen Stutzen (19) aufweist, welcher zur drehfesten Befestigung des Winkelblechrings (22) an dem radialinneren Bauteil (4) ausgebildet und/oder angeordnet ist.
Kassettendichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (19) an seinem freien Ende einen Kragen (28) als Montagehilfe aufweist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (19) gegenüber dem radialinneren Bauteil (4) mittels einer Dichtvorrichtung, insbesondere einem Dichtlack, einer Gummierung (30) und/oder einem O-Ring (31) abgedichtet ist.
Kassettendichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das als Innenring (4) ausgebildete radialinnere Bauteil gegenüber dem Winkelblechring (13), insbesondere dem Stutzen (19), und gegenüber einem Achszapfen (2) durch einen gemeinsamen O-Ring (31) abgedichtet ist.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelblechabschnitt (22) und/oder der Ringendabschnitt (23) einen umlaufenden, kegelstumpfförmigen Seitenflächenabschnitt (33, 34) aufweist bzw. aufweisen.
Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringendabschnitt (33) radial ausgerichtete Flügel (37) aufweist.
Radlagerung (1) für einen PKW oder einen LKW umfassend einen Achszapfen (2), eine Nabe (7) und ein Radlager (3), wobei das Radlager (3) zur drehbaren Lagerung der Nabe (7) auf dem Achszapfen (2) ausgebildet und/oder angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Kassettendichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kassettendichtung (10) zur Abdichtung des Radlagers (3) angeordnet ist.
Radlagerung (1) nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine ABS-Scheibe (27), welche im Querschnitt längs der Drehachse (8) des Radlagers (3) gewinkelt zur einer Radialebene (35) der Drehachse (8) angeordnet ist und zusammen mit der Nabe 7 einen umgriffenen Bauraum bildet, in dem der Winkelblechabschnitt (22) und/oder der Ringendabschnitt (23) geschützt angeordnet ist.