DE102014224629A1

DE102014224629A1 - Dichtungsanordnung eines Radlagers

Info

Publication number: DE102014224629A1
Application number: DE102014224629.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kaiser; Frank EICHELMANN; Roland Langer; Jonas Lang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: WO2016086927A1; DE102014224629B4

Abstract

Dichtungsanordnung eines Radlagers (2) mit einem ersten Lagerteil (3) und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch (7) verbundenen Lagerteil (5), zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (1) folgendes umfasst: – ein als Vordichtung ausgeführtes Schleuderblech (8), das an einer axial und radial ausgerichteten Kontur des zweiten Lagerteils (5) abgestützt ist, – ein Trägerelement (11), welches mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (11) ein elastisches Element (12) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (12) mindestens eine Dichtlippe (13) aufweist, – dass zwischen dem ersten Lagerteil (3) und dem zweiten Lagerteil (5) ein Hohlraum (17) ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes (11) und/ oder des elastischen Elementes (12) begrenzt ist, und – dass in dem Hohlraum (17) ein Hohlraumdruck existiert, wobei mindestens eine Dichtlippe (13) zwei radial voneinander beabstandete Dichtrippen (14, 15) aufweist und wobei die Dichtrippen (14, 15) derart ausgebildet sind, dass je nach Hohlraumdruckverhältnis in dem Hohlraum (17) entweder eine erste Dichtrippe (14) oder eine zweite Dichtrippe (15) an dem Schleuderblech (8) anliegt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung eines Radlagers
Hintergrund der Erfindung
Radlager von Fahrzeugen benötigen zur Erzielung einer hohen Lebensdauer beidseitige Abdichtungen des mit dem Schmiermittel befüllten und Wälzkörper enthaltenden Innenraumes. Dazu werden u.a. Schleuderbleche eingesetzt, die mit Dichtlippen ein Dichtlabyrinth bilden.
Aus der DE 10 2010 034 385 A1 ist eine Lagerdichtung für Radlager bekannt, bei der ein Schleuderblech an einem Radlagerflansch fixiert ist, welcher einstückig mit einem rotierenden Lagerring des Radlagers verbunden ist. An dem Schleuderblech sind Dichtlippen einer Dichtungsanordnung abgestützt, die mit dem weiteren drehstarren Lagerring gekoppelt ist.
In der DE 10 2009 052 311 A1 ist ein Radlager mit einer Dichtungsanordnung beschrieben, das flanschseitig einen Schleuderring zur Abdichtung des Wälzlagers einschließt. Im Einbauzustand sind axiale Dichtlippen über schleifende Dichtkontakte an dem Schleuderblech abgestützt. Die Dichtlippen sind einem Träger zugeordnet, der an einem Außenring befestigt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche eine über die Gebrauchsdauer sicher abdichtet und eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dichtungsanordnung eines Radlagers mit einem ersten Lagerteil und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch verbundenen Lagerteil, zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung folgendes umfasst:

– ein als Vordichtung ausgeführtes Schleuderblech, das an einer axial und radial ausgerichteten Kontur des zweiten Lagerteils abgestützt ist,
– ein Trägerelement, welches mit dem ersten Lagerteil verbunden ist und wobei an dem Trägerelement ein elastisches Element vorgesehen ist, wobei das elastische Element mindestens eine Dichtlippe aufweist, und
– dass zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil eine Hohlraum ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes und/ oder des elastischen Teils begrenzt ist, und
– dass in dem Hohlraum ein Hohlraumdruck existiert, und dass mindestens eine Dichtlippe zwei radial voneinander beabstandete Dichtrippen aufweist und wobei die Dichtrippen derart ausgebildet sind, dass je nach Hohlraumdruckverhältnis in dem Hohlraum entweder eine erste Dichtrippe oder eine zweite Dichtrippe an dem Schleuderblech anliegt.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung weist mindestens eine Dichtlippe auf, welche radial zwei voneinander beabstandete Dichtrippen hat, d.h. eine erste Dichtrippe und eine zweite Dichtrippe. Die Dichtrippen sind dabei auf der dem Schleuderblech zugewandten Seite der Dichtlippe angeordnet. Die zweite Dichtrippe kann bevorzugterweise durch das Ende der Dichtlippe ausgebildet sein. Die erste Dichtrippe ist zu der zweiten Dichtrippe radial nach innen angeordnet. Die Dichtrippen sind dabei als Vorsätze, Vorsprünge oder in ähnlicher Weise ausgebildet.
Gemäß der Erfindung liegt je nach Hohlraumdruckverhältnis entweder die erste Dichtrippe oder die zweite Dichtrippe an dem Schleuderblech anliegt. Eine Änderung des Hohlraumdrucks wird durch den Betrieb des Radlagers, d.h. bei fahrendem Fahrzeug, verursacht. Das bedeutet, dass bei nicht Betrieb des Radlagers (stehendes Fahrzeug), die zweite Dichtrippe an dem Schleuderblech anliegt, die erste Dichtrippe ist dabei ohne Kontakt zu dem Schleuderblech. Ändert sich nun der Hohlraumdruck bei Betrieb des Radlagers (fahrendes Fahrzeug) kommt nun die erste Dichtrippe in Anlage an das Schleuderblech und die zweite Dichtrippe hebt von dem Schleuderblech ab. Dies hat den Vorteil, dass eine Kontaktfläche zwischen Schleuderblech und Dichtlippe reduziert wird, da die Dichtlippe dabei nicht direkt an dem Schleuderblech anliegt. Diese liegt indirekt über die Dichtrippen an. Dabei wird die Kontaktfläche an der Dichtlippe über die Gebrauchsdauer durch Verschleiß, Reibung etc. nicht direkt vergrößert. Dadurch können Deformationen an der Dichtlippe vermindert werden, welche beispielsweise die Dichtwirkung beeinflussen würden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Dichtrippen jeweils in Umfangsrichtung. Dies hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen Dichtrippen und Schleuderblech gleichmäßig verläuft.
Bevorzugterweise weist die erste oder die zweite Dichtrippe in Umfangsrichtung mindestens eine Unterbrechung auf. Die Unterbrechungen sind vorteilhafterweise bei der Dichtrippe vorgesehen, welche radial am innenliegend angeordnet ist, d.h. nicht am äußersten Ende der Dichtlippe. Nachfolgend wird der Fall beschrieben, dass die erste Dichtrippe die Unterbrechungen aufweist. Mittels der Unterbrechungen wird ermöglicht, dass bei Betrieb des Radlagers, wenn die erste Dichtrippe (weist die Unterbrechungen auf) anliegt und die zweite Dichtrippe abgehoben ist, kurzzeitig Luft in den Hohlraum eindringen kann. Dadurch ändert sich der Hohlraumdruck wieder. Folglich kommt die zweite Dichtrippe wieder in Anlage mit dem Schleuderblech und die erste Dichtrippe ist nicht mehr in Anlage mit dem Schleuderblech. Eine derartige Anordnung ermöglicht einen Druckausgleich im Radlager. Vorteilhafterweise kann durch diesen Druckausgleich im Radlager die Lebensdauer der Dichtungsanordnung und somit des Radlagers erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtrippen derart steif ausgebildet, dass diese stabil an dem Schleuderblech anliegt. Dadurch wird das Abheben der einzelnen Dichtrippen ermöglicht. Zudem wird vermieden das durch die Hohlraumdruckänderungen die Dichtrippen einfedern können.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtlippe und die Dichtrippen einstückig miteinander ausgebildet. Vorteilhafterweise sind die Dichtlippen aus einem elastischen Element, beispielsweise einem Elastomer, gefertigt. Anhand der einstückigen Ausbildung von Dichtlippe und Dichtrippe/n können diese in einem Fertigungsschritt hergestellt werden, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen:
1 einen Teillängsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung eines Radlagers bei Nicht-Betrieb,
2 eine Draufsicht der Dichtungsanordnung, und
3 einen Teillängsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung eines Radlagers bei Betrieb.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen Teillängsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 1 eines Radlagers 2 mit einem ersten Lagerteil 3, welches als Außenring 4 ausgebildet ist, und im Einbauzustand mit einem nicht dargestellten Radträger verbunden ist. Ferner ist ein zweites Lagerteil 5 vorgesehen, welches den Innenring 6 ausbildet. Das zweite Lagerteil 5 weist einen einstückig verbundenen Radlagerflansch 7 auf. Zwischen dem ersten Lagerteil 3 und dem zweiten Lagerteil 5 sind nicht dargestellte Wälzkörper geführt.
Die Dichtungsanordnung 1 des Radlagers 2 umfasst ein als Vordichtung ausgeführtes Schleuderblech 8, welches bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Das Schleuderblech 8 ist mittels einer Linienberührung einerseits über eine Abstützzone 9 an einer radial ausgerichteten Kontur, dem Radlagerflansch 7 sowie an einer weitestgehend zylindrischen Kontur 10 der Nabe des zweiten Lagerteils 5 abgestützt.
Des Weiteren ist ein Trägerelement 11 vorgesehen, welches am Außenumfang des ersten Lagerteils 3 fixiert ist. An dem Trägerelement ist ein elastisches Element 12 vorgesehen, welches eine Dichtlippe 13 aufweist. Alternativ ist es auch möglich mehrere radiale und/ oder axiale Dichtlippen vorzusehen.
Weiterhin ist aus 1 ersichtlich, dass die Dichtlippe 13 zwei radial voneinander beabstandete Dichtrippen, d.h. eine erste Dichtrippe 14 und eine zweite Dichtrippe 15, aufweist, welche einstückig mit der Dichtlippe 13 ausgebildet sind. Die zweite Dichtrippe 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch das Dichtlippenende ausgebildet. Die erste Dichtrippe 14 ist, von der zweiten Dichtrippe 15 aus gesehen, radial innenliegend angeordnet. Die Dichtrippen 14, 15, sind auf der dem Schleuderblech 8 zugewandten Seite der Dichtlippe 13 angeordnet. Wie zusätzlich aus 2 zu erkennen ist, verlaufen die Dichtrippen 14, 15, in Umfangsrichtung der Dichtlippe 13. In Umfangsrichtung weist die erste Dichtrippe 14 mehrere Unterbrechungen 16 auf.
Weiterhin ist zwischen dem ersten Lagerteil 3 und dem zweiten Lagerteil 5 ein Hohlraum 17 ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes 11 und/oder des elastischen Elementes 12 begrenzt ist. In dem Hohlraum 17 existiert ein Hohlraumdruck.
In 1 ist die Dichtungsanordnung 1 bei nicht Betrieb des Radlagers 2, d.h. bei stehendem Fahrzeug, dargestellt. Das bedeutet, dass die zweite Dichtrippe 15 an dem Schleuderblech 8 anliegt und die erste Dichtrippe 14 dabei ohne Kontakt zu dem Schleuderblech 8 ist.
Bei Betrieb des Radlagers 2, d.h. bei fahrendem Fahrzeug, ändert sich nun der Hohlraumdruck in dem Hohlraum 17. Diese Hohlraumdruckänderung bewirkt, dass nun die erste Dichtrippe 14 in Anlage an das Schleuderblech 8 kommt und die zweite Dichtrippe 15 hebt von dem Schleuderblech 8 ab. Dies ist in 3 dargestellt.
Mittels der Unterbrechungen 16 wird ermöglicht, dass bei Betrieb des Radlagers 2, wenn die erste Dichtrippe 14 anliegt und die zweite Dichtrippe 15 abgehoben ist, kurzzeitig in den Hohlraum 19 Luft eindringen kann. Durch die Luftzufuhr ändert sich der Hohlraumdruck. Folglich kommt die zweite Dichtrippe 15 wieder in Anlage mit dem Schleuderblech 8.
Bezugszeichenliste

1: Dichtungsanordnung
2: Radlager
3: erstes Lagerteil
4: Außenring
5: zweites Lagerteil
6: Innenring
7: Radlagerflansch
8: Schleuderblech
9: Abstützzone
10: zylindrische Kontur
11: Trägerelement
12: elastisches Element
13: Dichtlippe
14: erste Dichtrippe
15: zweite Dichtrippe
16: Unterbrechung
17: Hohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010034385 A1 [0003]
DE 102009052311 A1 [0004]

Claims

Dichtungsanordnung eines Radlagers (2) mit einem ersten Lagerteil (3) und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch (7) verbundenen Lagerteil (5), zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (1) folgendes umfasst: – ein als Vordichtung ausgeführtes Schleuderblech (8), das an einer axial und radial ausgerichteten Kontur des zweiten Lagerteils (5) abgestützt ist, – ein Trägerelement (11), welches mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (11) ein elastisches Element (12) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (12) mindestens eine Dichtlippe (13) aufweist, – dass zwischen dem ersten Lagerteil (3) und dem zweiten Lagerteil (5) ein Hohlraum (17) ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes (11) und/ oder des elastischen Elementes (12) begrenzt ist, und – dass in dem Hohlraum (17) ein Hohlraumdruck existiert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Dichtlippe (13) zwei radial voneinander beabstandete Dichtrippen (14, 15) aufweist und wobei die Dichtrippen (14, 15) derart ausgebildet sind, dass je nach Hohlraumdruckverhältnis in dem Hohlraum (17) entweder eine erste Dichtrippe (14) oder eine zweite Dichtrippe (15) an dem Schleuderblech (8) anliegt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Dichtrippen (14, 15) jeweils in Umfangsrichtung verlaufen.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Dichtrippe (14) oder die zweite Dichtrippe (15) in Umfangsrichtung Unterbrechungen (16) aufweist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Dichtrippen (14, 15) derart steif ausgebildet sind, dass diese stabil an dem Schleuderblech (8) anliegt.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtlippe (13) und die Dichtrippen (14, 15) einstückig miteinander ausgebildet sind.