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Die Erfindung betrifft ein Federbeingleitlager, umfassend zwei um eine Mittelachse des Gleitlagers konzentrisch angeordnete und über eine Schnappverbindung aneinander fixierte Elemente in Form eines Führungsrings und einer Kappe, die jeweils einen radial nach außen abstehenden Lagerflansch aufweisen, wobei zwischen dem Führungsring und der Kappe ein Gleitring angeordnet ist, und wobei zwischen dem Führungsring und der Kappe ein Schmiermittel vorgesehen ist.
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Ein solches Federbeingleitlager dient üblicherweise der Aufnahme eines Federbeins, mit dem sich insbesondere ein gelenktes Rad, beispielsweise ein Kraftfahrzeugrad, gegenüber einer Fahrzeugkarosserie abstützt. Das Federbein als solches umfasst hierbei zumeist einen teleskopartigen Stoßdämpfer mit einem Zylinder und einer in diesem geführten Kolbenstange sowie eine den Stoßdämpfer umgebende Schraubenfeder, die als Tragfeder für die Karosserie dient. Die Schraubenfeder ist dabei zwischen dem Führungsring des Federbeingleitlagers, der mitunter auch Federteller genannt wird, und einem weiteren Führungsring oder Federteller, der mit dem Zylinder des Stoßdämpfers verbunden ist, eingespannt. Das Federbein, das heißt der Stoßdämpfer und die Schraubenfeder, sind folglich gemeinsam über das Federbeingleitlager drehbeweglich gegen die Karosserie abgestützt.
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Ein beispielsweise aus
DE 10 2013 218 498 A1 bekanntes Federbeingleitlager besteht aus einem Führungsring und einer Kappe, wobei die Kappe auf den Führungsring aufgesetzt ist respektive mit einem Axialflansch in den Führungsring eingreift. Führungsringe und Kappe weisen jeweils einen Radialflansch auf, der als Lagerflansch dient, wobei zwischen den beiden Lagerflanschen ein Gleitring aufgenommen ist. Die Fixierung der Kappe am Führungsring erfolgt über eine Schnappverbindung, die im Bereich der äußeren Enden der Lagerflansche, zugleich einen Teil einer Labyrinthdichtung bilden, ausgebildet ist. Im Bereich der Enden der Axialflansche ist ebenfalls eine Art Labyrinthdichtung vorgesehen. Über diese Labyrinthdichtungen soll verhindert werden, dass Feuchtigkeit oder Schmutz in den Bereich zwischen Führungsring und Kappe eindringt, darüber hinaus soll hierüber ein Schmiermittelaustritt aus dem Bereich zwischen Führungsring und Kappe verhindert werden. Im Bereich zwischen Führungsring und Kappe respektive dem zwischen diesen befindlichen Spalt ist ein Schmiermittel vorgesehen, wobei der Spalt selbst als Schmiermittelreservoir dienen kann. Das Schmiermittel, üblicherweise Fett, dient dazu, die Gleiteigenschaften sicherzustellen und die aufeinander abgleitenden Flächen zu schmieren. Ein Schmiermittelaustritt ist jedoch nicht gänzlich ausgeschlossen.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Federbeingleitlager anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Federbeingleitlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass an einem der Elemente oder an dem am einen Element anliegenden Gleitring wenigstens eine Dichtlippe, die schleifend am anderen Element anliegt, und über die ein Austritt des Schmiermittels verhindert wird, vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß ist entweder an einem Element oder dem Gleitring selbst eine zusätzliche Dichtlippe vorgesehen, die als schleifendes Dichtelement am anderen Element anliegt. Über diese Dichtlippe wird der Spalt zwischen Führungsring und Kappe axial gesehen endgültig abgedichtet. Ein Schmiermittelaustritt ist damit wirkungsvoll verhindert.
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Wenngleich die Dichtlippe auch im Bereich der radialen Lagerflansche vorgesehen sein kann, also als radiales Dichtelement dienen kann, ist erfindungsgemäß die Dichtlippe bevorzugt als axiales Dichtelement ausgeführt, befindet sich also im Bereich der Axialflansche respektive eines axialen Abschnitts des Gleitrings, so dass sie den Spalt bzw. das Schmiermittelreservoir axial abdichtet. Denn ein Schmiermittelaustritt ist eher in axialer Richtung zu besorgen.
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Diesbezüglich sind zwei unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative kann der Gleitring mit der Dichtlippe versehen sein. Bevorzugt ist der Gleitring am Führungsring angeordnet, wobei die Dichtlippe am axial gesehenen unteren Ende des Gleitrings angeformt ist. Bei dem Gleitring handelt es sich um ein Kunststoffbauteil, an dem die Dichtlippe ohne weiteres aus demselben Kunststoffmaterial in einem Spritzgussverfahren ausgeformt werden kann. Die Dichtlippe am axialen Gleitringende untergreift die Kappe an ihrem axial gesehenen unteren Ende, liegt also an der axialen Kappenstirnfläche schleifend an.
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Alternativ hierzu kann die Dichtlippe auch an einem der Elemente angeformt sein. Die Dichtlippe ist aus einem entsprechenden Kunststoff, sie kann ohne weiteres an das entsprechende Element, sei es die Kappe, sei es der Führungsring, angespritzt werden. Ist eines der Elemente ebenfalls aus Kunststoff, so kann die aus einem weichen Kunststoffmaterial gebildete Dichtlippe in einem 2K-Spritzvorgang an das aus einem entsprechenden härten Kunststoff gebildete Element angeformt werden. In jedem Fall ist auch hier die Dichtlippe am axial gesehenen unteren Ende des Elements angeformt, sie untergreift das untere Ende des anderen Elements.
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Unabhängig davon, ob die Dichtlippe nun an dem Gleitring oder an einem der Elemente angeformt ist, sollte sie bevorzugt unter einem Winkel kleiner 90° radial nach innen von einem zylindrischen Abschnitt des Elements oder des Gleitrings abstehen. Hierüber wird sichergestellt, dass sie mit entsprechender Vorspannung an dem entsprechenden Element anliegt und sich eine hinreichend straffe, schleifende Dichtanlage ergibt.
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Bevorzugt ist die Dichtlippe direkt an das Element oder an dem Gleitring angeformt, was wie beschrieben in einem entsprechenden Kunststoffspritzverfahren erfolgen kann. Die an das Element angeformte Dichtlippe besteht aus einem weicheren Material als das Element, das entweder aus Metall oder ebenfalls aus Kunststoff bestehen kann. Im Falle einer Gleitringanformung ist die Dichtlippe aus demselben Material wie der Gleitring.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine radiale Labyrinthdichtung zwischen dem Führungsring und der Kappe oder dem Gleitring und einem der Elemente realisiert ist. Über diese radiale Labyrinthdichtung wird eine radiale Schmiermittelsperre im Bereich der Lagerflansche realisiert. Diese Labyrinthdichtung kann entweder zwischen dem Führungsring und der Kappe über entsprechende ineinander greifende Geometrien realisiert werden, oder zwischen dem Gleitring und einem der Elemente, also entweder dem Führungsring oder der Kappe. Hierzu kann eine Schnappverbindung zwischen den zumindest einen Teil der Labyrinthdichtung bildenden Abschnitten des Führungsrings und der Kappe oder des Gleitrings und einem der Elemente realisiert sein. Das heißt, dass an den entsprechenden, die Labyrinthdichtung bildenden Teilen entsprechende Geometrien ausgebildet sein.
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Solche Geometrien, die einerseits die Schnappverbindung ermöglichen, und andererseits die Labyrinthdichtung definieren, können in Form entsprechender Axialstege und Nuten ausgebildet sein. Beispielsweise sind an der Kappe zwei umlaufende Axialstege ausgebildet, die zwischen sich eine Nut definieren. An dem Führungsring oder dem Gleitring ist zumindest ein umlaufender Axialsteg sowie eine benachbarte Nut ausgebildet. In diese greift ein kappenseitiger Axialsteg ein, der mit dem führungsring- oder gleitringseitigen Axialsteg, der in die kappenseitige Nut eingreift, verschnappt. Diese Steg-Nut-Geometrie bildet zum einen eine Labyrinthdichtung, zum anderen erfolgt hierüber die Schnappverbindung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung.
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In dieser ist ein erfindungsgemäßes Federbeingleitlager 1 gezeigt, umfassend einen Führungsring 2 und eine Kappe 3, die um eine gemeinsame Mittelachse 4 des Federbeingleitlagers 1 konzentrisch angeordnet und ineinandergesteckt sind. Führungsring 2 und Kappe 3 weisen jeweils einen radial nach außen abstehenden Lagerflansch 5, 6 sowie einen Axialflansch 7, 8 auf, die gebogen ineinander übergehen. Zwischen den Radial- und Axiallagerflanschen 5, 6 bzw. 7, 8 ist ein Gleitring 9 angeordnet, der ebenfalls entsprechend gebogen ist und sich über den gesamten Überdeckungsbereich zwischen Führungsring 2 und Kappe 3 erstreckt. Der Gleitring 9 ist im gezeigten Beispiel an dem Führungsring 2 befestigt. Der Führungsring 2 besteht bevorzugt aus Kunststoff, ebenso der Gleitring 9, wobei dieser aus einem deutlich weicheren Kunststoff ist. Beide sind beispielsweise in einem 2K-Spritzverfahren aneinandergespritzt. Der Gleitring 9 ermöglicht eine Relativbewegung des Führungsrings 2, der eine Schraubenfeder auflagert, zur Kappe 3.
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Der Gleitring 9 weist einen ersten Gleitabschnitt 10 auf, der zwischen den radialen Lagerflanschen 5, 6 angeordnet ist. Er weist ferner einen zweiten Gleitabschnitt 11 auf, der zwischen den beiden axialen Lagerflanschen 7, 8 angeordnet ist. Über die Gleitabschnitte 10, 11 sind der Führungsring 2 und die Kappe 3 sowohl axial als auch radial zueinander gleitgelagert.
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Im gebogenen Übergangsbereich zwischen Führungsring 2 und Kappe 3 verläuft auch der Gleitring 9 gebogen. Er ist jedoch zur Kappe 3 beabstandet, so dass sich ein Schmiermittelreservoir 12 ausbildet, in dem ein Schmiermittel, üblicherweise Fett, aufgenommen ist.
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Um einen Austritt des Schmiermittels aus dem Schmiermittelreservoir 12 zu verhindern, ist sowohl eine axiale Dichtung 13 als auch eine radiale Dichtung 14 realisiert. Die axiale Dichtung 13 ist mittels einer Dichtlippe 15, die am axialen unteren Ende des Gleitrings 9 angeformt ist und aus demselben Material wie der Gleitring 9 ist, realisiert. Die Dichtlippe 15 steht unter einem Winkel kleiner 90° vom axialen Gleitabschnitt 11 ab. Sie untergreift den axialen Lagerflansch 8 und liegt an dessen Stirnkante 16 schleifend an. Über diese schleifende Axialdichtlippe 15 wird ein Schmiermittelaustritt aus dem axialen Gleitlagerbereich, hier also dem Gleitbereich zwischen dem axialen Gleitabschnitt 11 und dem axialen Lagerflansch 8 verhindert.
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Die radiale Dichtung 14 ist über eine Labyrinthdichtung 17 realisiert. Diese Labyrinthdichtung 17 weist eine integrierte Schnappverbindung 18 auf, über die die Verbindung von Führungsring 2 und Kappe 3 erfolgt.
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Die Kappe 3 weist einen radial außenliegenden ersten Axialsteg 19 und einen radial weiter innenliegenden zweiten Axialsteg 20 auf, zwischen denen eine Nut 21 ausgebildet ist. Diese Elemente bilden den ersten Teil der Labyrinthdichtung sowie einen Teil der Schnappverbindung.
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Der Gleitring 9 weist einen Axialsteg 22 sowie eine weiter innenliegende Nut 23 auf. In der Montagestellung, wie in der Figur deutlich gezeigt, greift beim Zusammensetzen der Axialsteg 22 in die Nut 21 und der Axialsteg 20 in die Nut 23 ein. Die Axialstege 20 und 22 weisen entsprechende Schnapp- oder Rastnasen auf, die in der Montageendstellung miteinander verrasten. Der Axialsteg 19 und/oder (bevorzugt) der Axialsteg 20 ist über eine oder mehrere Schlitze axial gesehen geschlitzt, so dass sich entsprechende, um ein definiertes Winkelinkrement umlaufende Stegabschnitte ergeben, die die Elastizität des jeweiligen Axialflansches erhöhen, so dass er sich beim Zusammenstecken von Führungsring 2 und Kappe 3 verformen kann, wenn die Schnapp- oder Rastelemente der Axialstege 20 und 22 aneinander vorbeigleiten, bis sie hintereinander verrasten.
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Die Integration der Schnappverbindung 18 in die Labyrinthdichtung 17 ist aus mehrerlei Gründen von Vorteil. Zum einen kann die Dichtwirkung der Labyrinthdichtung 17 erhöht werden, nachdem die Schnapp- oder Rastelemente in der Montagestellung einander hintergreifen und aneinander anliegen. Über diese Anlage respektive die Schnappverbindung 18 wird auch das Radialspiel von Kappe 3 zum Führungsring 2 in diesem Bereich reduziert.
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Die Integration der Schnappverbindung 18 in den Bereich der Labyrinthdichtung 17 lässt des Weiteren eine axiale Entformung der jeweiligen Teile aus den Herstellformen ohne weiteres zu. Denn die jeweiligen Axialstege sind relativ dünnwandige Elemente, die, selbst wenn sie mit entsprechenden Schnapp- oder Rastelementen versehen sind, eine gewisse inhärente Flexibilität besitzen, so dass das Formwerkzeug ohne weiteres axial gesehen auseinander gefahren werden kann, um das jeweilige Bauteil zu entformen. Gleiches gilt in Bezug auf die Dichtlippe 15, die als einfacher, radial abstehender Steg ebenfalls eine einfache axiale Entformung ermöglicht.
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Wenngleich in der Figur die Dichtlippe 15 am Gleitring 9 angeformt ist, wäre es grundsätzlich auch denkbar, die Dichtlippe entweder am Axiallagerflansch 7 oder am Axiallagerflansch 8 anzuformen, beispielsweise jeweils im Bereich der axialen unteren Stirnflächen oder -kanten, so dass die jeweilige angeformte Dichtlippe zum jeweils anderen Element gerichtet ist und dieses an der Stirnfläche untergreift. In diesem Fall würde der Gleitring 9 nicht aus dem Lagerspalt geführt sein, sondern wäre kürzer. Auch eine solche Dichtlippe kann ohne weiteres an den Führungsring 2 oder die Kappe 3 angespritzt werden.
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Ebenso wäre es denkbar, die Labyrinthdichtung
17 und Schnappverbindung
18 nicht zwischen Kappe
3 und Gleitring
9 auszubilden, sondern zwischen der Kappe
3 und dem Führungsring
2. Am Führungsring
2 wären dann die entsprechenden Dichtungsund Schnappverbindungsgeometrien, wie zum Gleitring
9 beschrieben auszubilden. Eine solche Art der Kombination von Labyrinthdichtung und Schnappverbindung ist in der bereits beschriebenen Patentanmeldung
DE 10 2013 218 498 A1 gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federbeingleitlager
- 2
- Führungsring
- 3
- Kappe
- 4
- Mittelachse
- 5
- Lagerflansch
- 6
- Lagerflansch
- 7
- Lagerflansch
- 8
- Lagerflansch
- 9
- Gleitring
- 10
- Gleitabschnitt
- 11
- Gleitabschnitt
- 12
- Schmiermittelreservoir
- 13
- Dichtung
- 14
- Dichtung
- 15
- Dichtlippe
- 16
- Stirnkante
- 17
- Labyrinthdichtung
- 18
- Schnappverbindung
- 19
- Axialsteg
- 20
- Axialsteg
- 21
- Nut
- 22
- Axialsteg
- 23
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013218498 A1 [0003, 0025]
