DE102015220151A1

DE102015220151A1 - Lageranordnung und Dichtung

Info

Publication number: DE102015220151A1
Application number: DE102015220151.1A
Authority: DE
Inventors: Johannes Zang; Dominique Shah; Volker Wendt
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-17
Also published as: CN106949147A; CN106949147B; DE102015220151B4

Abstract

Ausführungsbeispiele betreffen eine Lageranordnung (1), die ausgebildet ist, um ein erstes Bauteil drehbeweglich gegenüber einem zweiten Bauteil zu lagern, mit einem ersten Lagerring (2) und einem zweiten Lagerring (3). Die beiden Lagerringe (2) und (3) stehen jeweils mit einer Stirnfläche (4, 5) in axialer Richtung an einer Kontaktstelle (6) miteinander in Kontakt. Es ist eine Dichtung (7) angeordnet, die ausgebildet ist, um einen Spalt, zwischen dem ersten Lagerring (2) und dem zweiten Lagerring (3) gegenüber einem Medium abzudichten. Die Dichtung (7) umfasst wenigstens einen Verstärkungskörper (8), der als Material einen Kunststoff umfasst und wenigstens eine Dichtlippe (9), die ausgebildet ist, um an wenigstens einem der Lagerringe (2) anzuliegen. Die Dichtlippe (9) ist aus einem weicheren Material als der Verstärkungskörper (8) hergestellt. Der Verstärkungskörper (8) und die Dichtlippe (9) sind stoffschlüssig miteinander verbunden.

Description

Ausführungsbeispiele betreffen eine Lageranordnung, die ausgebildet ist, um ein erstes Bauteil drehbeweglich gegenüber einem zweiten Bauteil zu lagern sowie eine Dichtung.
Lageranordnungen werden in einer Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise bei Radlagereinheiten oder Radlagerungen. Für eine verlässliche Abdichtung einer Lagereinheit oder einer Lageranordnung, wie sie zum Beispiel aus zwei Kegelrollenlager in einem Lkw-Radlager ausgeführt ist, wird, oft gerade bei Ausführungen mit angetriebenen Rädern, eine zentrale Dichtung vorgesehen. Dadurch soll Öl daran gehindert werden, über einen Spalt zwischen den Innenringen in den Innenraum des Lagers einzutreten. Dies kann beispielsweise wichtig sein, wenn bereits geschmierte Lager eingesetzt werden.
Aufgrund von hohen Deformationen, beispielsweise während einer Kurvenfahrt, kann es unter ungünstigen Umständen vorkommen, dass die Stoßflächen der Lagerinnenringe etwas auseinanderklaffen, sodass Öl, welches die Wälzlager unterwandert, in die Lagerung eindringen kann. Dies ist unerwünscht und soll verhindert werden. Deshalb ist in vielen Fällen eine Abdichtung der Lagerinnenringe zueinander erforderlich, die das Eindringen von Öl in das Lager verhindert. Dazu werden unterschiedliche Dichtungen eingesetzt, die unterschiedlich gut funktionieren. Konventionell werden meist O-Ringe in Kombination mit einem Trägerring eingesetzt. Dies führt unter Umständen dazu, dass eine Mehrzahl von Bauteilen montiert werden muss.
Bei anderen konventionellen Lagerungen werden Elastomerdichtungen auf einem Trägerblech eingesetzt. Diese können jedoch in der Herstellung relativ kostenintensiv sein. Die beschriebenen Probleme, dass Öl zwischen Lagerringe von außen in einen Innenraum eines Lagers eintreten kann, kann natürlich auch bei anderen Anwendungen oder Lageranordnungen auftreten, bei denen axial benachbart zwei Lagerringe, beispielsweise auch Außenringe angeordnet sind.
Es besteht daher ein Bedarf daran, eine verbesserte Lageranordnung sowie eine Dichtung bereitzustellen, mit der ein Eindringen eines Mediums von außen durch einen Spalt zwischen zwei Lagerringe zuverlässig verhindert oder zumindest reduziert werden kann. Diesem Bedarf tragen die Lageranordnung und die Dichtung nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.
Ausführungsbeispiele betreffen eine Lageranordnung, die ausgebildet ist, um ein erstes Bauteil drehbeweglich gegenüber einem zweiten Bauteil zu lagern. Dazu umfasst die Lageranordnung einen ersten Lagerring und einen zweiten Lagerring. Die beiden Lagerringe berühren sich mit ihren Stirnflächen an einer Kontaktstelle. Ferner umfasst die Lageranordnung eine Dichtung, die ausgebildet ist, um einen Spalt zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring gegenüber einem Medium abzudichten. Die Dichtung weist wenigstens einen Verstärkungskörper auf. Der Verstärkungskörper ist aus einem Kunststoff hergestellt. Ferner umfasst die Dichtung wenigstens eine Dichtlippe, die ausgebildet ist, um an wenigstens einem der Lagerringe anzuliegen. Die Dichtlippe umfasst ein weicheres Material als das Material, aus dem der Verstärkungskörper hergestellt ist. Der Verstärkungskörper und die Dichtlippe sind stoffschlüssig miteinander verbunden. Bei manchen Ausführungsbeispielen können dadurch, dass der Verstärkungskörper und die Dichtlippe stoffschlüssig miteinander verbunden sind und der Verstärkungskörper aus einem Kunststoff hergestellt ist, die Anzahl der zu montierenden Bauteile und damit auch die Anzahl von Montageschritten reduziert werden. Eventuell kann auch ein Materialaufwand, beispielsweise gegenüber Dichtungen, die auf einem Trägerblech angeordnet sind, reduziert werden.
Bei dem ersten Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Gehäuse, eine Nabe, ein Rad oder dergleichen und bei dem zweiten Bauteil um eine Welle, eine Achse oder dergleichen handeln. Zwei Bauteile, die drehbeweglich zueinander gelagert sind, können beispielsweise eine Relativbewegung zueinander ausführen. Beispielsweise können die beiden Bauteile koaxial zueinander angeordnet sein. Bei den beiden Lagerringen kann es sich um Außenringe oder Innenringe einer Lageanordnung handeln, beispielsweise um Wälzlagerringe, die Laufbahnen aufweisen für Wälzkörper oder aber auch um Gleitlagerringe. Die beiden Lagerringe sind in axialer Richtung benachbart angeordnet, sodass sich ihre Stirnflächen zumindest abschnittsweise oder vollständig berühren. Unter Umständen können die Lagerringe auf demselben oder einem ähnlichen Durchmesser angeordnet sein. Die bereits beschriebenen Lagerringe können beispielsweise an dem zweiten Bauteil angeordnet sein, während das erste Bauteil über weitere Lagerringe radial außerhalb des zweiten Bauteils angeordnet ist. Bei dem Medium, gegenüber dem die abdichtende Wirkung erreicht werden kann, kann es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit handeln, beispielsweise Öl, insbesondere ein Getriebeöl oder dergleichen. Ein Abdichten kann unter Umständen auch ein Reduzieren eines Durchflusses sein, beispielsweise um wenigstens 90%, 95%, 99%.
Die Dichtung bzw. die Dichtlippe kann beispielsweise statisch dichtend gegenüber dem ersten und/oder dem zweiten Lagerring angeordnet sein. Mit anderen Worten kann bei manchen Ausführungsbeispielen keine Relativbewegung in die radiale und/oder axiale Richtung in einem laufenden Betrieb zwischen der Dichtung bzw. der Dichtlippe und den beiden Lagerringen stattfinden, an denen die Dichtung angeordnet ist.
Ergänzend kann die Dichtlippe einen thermoplastischen Elastomer (TPE) umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass die Dichtlippe einen thermoplastischen Elastomer umfasst, ein Einsatzbereich verbessert und ein Verschleiß reduziert werden. Die Dichtlippe kann dabei beispielsweise vollständig oder nur teilweise aus dem thermoplastischen Elastomer hergestellt sein. Bei dem thermoplastischen Elastomer kann es sich zum Beispiel um TPE-U (thermoplastisches Elastomer auf Urethanbasis), Elastollan oder Desmopan, Texin, Utechllan oder dergleichen handeln. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Dichtlippe auch aus einem Elastomer, beispielsweise Gummi, Kautschuk oder dergleichen hergestellt sein.
Ergänzend oder alternativ kann es sich bei dem Kunststoff des Verstärkungskörpers um ein Polyamid (PA) handeln, beispielsweise PA6. Unter Umständen kann der Verstärkungskörper auch einen faserverstärkten Werkstoff umfassen. Als Fasern können beispielsweise Glasfasern, aber auch andere Fasern, Kohlefasern, Kunststofffasern oder dergleichen eingesetzt sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass der Verstärkungskörper ein Polyamid und die Dichtlippe einen Elastomer oder thermoplastischen Elastomer umfasst, ermöglicht werden, dass zur Herstellung ein Zweikomponentenspritzgussverfahren (2K-Spritzverfahren) eingesetzt wird. Bei der Dichtung kann es sich dann beispielsweise um eine 2-K Dichtung bzw. ein 2-Komponentenspritzgussteil handeln. Der Verstärkungskörper und die Dichtlippe können durch die beschriebene Herstellung gegebenenfalls stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen zwei Bauteilen, beispielsweise dem Verstärkungskörper und der Dichtlippe kann beispielsweise klebstofffrei erfolgen. Die beiden Bauteile können zum Beispiel durch Aufschmelzen einer Randschicht des Verstärkungskörpers, wenn das heiße Material der Dichtlippe auf den Verstärkungskörper trifft, miteinander verbunden werden. Der Verstärkungskörper kann beispielsweise durch einen vorhergehenden Spritzgussprozess erzeugt worden sein. Alternativ kann die stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise wenn andere Herstellungsverfahren angewandt werden, auch durch einen Einsatz weiterer Stoffe wie Kleber oder dergleichen erreicht werden.
Ergänzend oder alternativ kann die Dichtung genau zwei Dichtlippen umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann jede der Dichtlippen ausgebildet sein, um an einem der Lagerringe anzuliegen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass der Spalt sicher abgedichtet wird. Die beiden Dichtlippen können beispielsweise in axialer Richtung voneinander beabstandet sein. Der Abstand kann zum Beispiel größer sein als eine axiale Ausdehnung der Dichtlippen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Dichtung auch nur eine Dichtlippe aufweisen, die ausgebildet ist, um an beiden Lagerringen gleichzeitig anzuliegen. Die Dichtlippen können beispielsweise in Umfangsrichtung umlaufend an den Lagerringen anliegen. Die beiden Dichtlippen können zum Beispiel parallel zueinander angeordnet sein oder aber auch einen Winkel einschließen, der größer als 10°, 20°, 30°, 45°, 50°, 70° oder sogar 90° ist.
Ergänzend oder alternativ kann der Verstärkungskörper einen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Die beiden Dichtlippen können dann an den in die axiale Richtung gewandte Stirnflächen eines Abschnitts angeordnet sein, der einen senkrechten Bereich des T-förmigen Querschnitts darstellt. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Dichtlippen in radialer Richtung bündig mit diesem Abschnitt enden. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Dichtlippen um einen geringen Bereich in radialer Richtung über den Abschnitt hinausstehen. Die Dichtlippen können beispielsweise in radialer Richtung um einen Wert länger sein als der Verstärkungskörper, der kleiner ist als 0.1, 0.05, 0.01 einer radialen Ausdehnung der gesamten Dichtung. Es wird dabei auf das Ende des Abschnitts Bezug genommen, das in einen montierten Zustand in Richtung der Lagerringe zeigt, gegenüber denen die abdichtende Wirkung erzielt werden soll.
Ergänzend oder alternativ kann eine Ausdehnung des Verstärkungskörpers in axialer Richtung wenigstens um einen Faktor 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 größer sein als eine axiale Ausdehnung einer Dichtlippe. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass die Dichtlippen im Vergleich zu dem Verstärkungskörper sehr schmal sind, erreicht werden, dass die Dichtlippen sicher zu dem Spalt, den sie abdichten sollen, positioniert bleiben.
Ergänzend oder alternativ kann die Dichtung in axialer Richtung überlappend zu der Kontaktstelle angeordnet sein, an der der erste Lagerring an dem zweiten Lagerring anliegt. Die Dichtung kann beispielsweise teilweise oder vollständig radial innerhalb eines Innenraums einer Lageranordnung angeordnet sein. Analog kann die Dichtung auch teilweise oder vollständig axial innerhalb des Lagers angeordnet sein. Bei der Dichtung kann es sich zum Beispiel um einen ringförmigen, in Umfangsrichtung geschlossenen Ring handeln.
Ergänzend oder alternativ weist jeder der Lagerringe an einer in radialer Richtung der Dichtung zugewandten Fläche eine Ausnehmung auf. Dadurch ergibt sich in axialer Richtung überlappend zu der Kontaktstelle eine Vertiefung, an der die beiden Lagerringe durch ihre Ausnehmungen voneinander beabstandet sind. Die Dichtung ist so angeordnet, dass sie zumindest abschnittsweise in radialer Richtung überlappend zu der Vertiefung angeordnet ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass die Dichtung zumindest abschnittsweise in die Vertiefung eingreift, ein besseres Abdichten erreicht werden. Unter Umständen können die Dichtlippen nur im Bereich der Ausnehmungen mit den Lagerringen in Kontakt stehen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Dichtlippen auch außerhalb der Vertiefung Kontakt zu den Lagerringen aufweisen oder die Vertiefung kann entfallen.
Beispielsweise kann die Form der Ausnehmungen halbkreis- oder viertelkreisförmig sein. Die Vertiefung kann dann beispielsweise halbkreisförmig sein. Durch diese Form der Ausnehmung bzw. der Vertiefung können die Dichtlippen in eine Richtung, die jeweils eine axiale und eine radiale Richtungskomponente aufweist, an den Lagerringen anliegen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine bessere Abdichtung erreicht werden.
Die Dichtlippen und/oder die Ausnehmungen können zum Beispiel symmetrisch zueinander angeordnet sein.
Ergänzend oder alternativ kann die Dichtung mit dem Lagerring in der Vertiefung nur über die Dichtlippen in einem direkten Materialkontakt stehen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so eine bessere Abdichtmöglichkeit und eine ausreichende Verformungsmöglichkeit für die Dichtlippen erreicht werden. Unter Umständen kann der Verstärkungskörper an einer Fläche, die sich außerhalb der Vertiefung befindet und die in die radiale Richtung gerichtet ist, in einem direkten Materialkontakt zu den Lagerringen stehen.
Ausführungsbeispiele betreffen auch einen Dichtungsring mit einem Verstärkungskörper, der das Material mit einem Kunststoff umfasst und einen T-förmigen Querschnitt aufweist. Ferner umfasst der Dichtungsring zwei Dichtlippen, die aus einem weicheren Material als der Verstärkungskörper hergestellt sind. Die beiden Dichtlippen sind jeweils an einer Stirnfläche eines Abschnitts des Verstärkungskörpers angeordnet, die einen senkrechten Abschnitt des T-förmigen Querschnitts darstellen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Dichtung besonders gut als Zentraldichtung bei Lagereinheiten mit zwei in axialer Richtung benachbarten Lagerringen zum Abdichten des Spalts, der sich zwischen dem Lagerring ergeben könnte, eingesetzt werden. Die Dichtungslippen können beispielsweise in Umfangsrichtung umlaufend angeordnet sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen und geschnittenen Ansicht einer Lageranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 zeigt eine schematische Darstellung eines vergrößerten Ausschnitts der Lageranordnung der 1; und
3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren vergrößerten Ausschnitts der Lageranordnung der 1.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen und geschnittenen Ansicht einer Lageranordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lageranordnung 1 ist ausgebildet, um ein erstes, nicht dargestelltes Bauteil drehbeweglich gegenüber einem zweiten, nicht dargestellten Bauteil zu lagern. Dazu umfasst die Lageranordnung 1 einen ersten Lagerring 2 und einen zweiten Lagerring 3. Wie in den vergrößerten Darstellungen der 2 und 3 erkennbar, stoßen die beiden Lageringe 2 und 3 mit ihren Stirnflächen 4 und 5 an einer Kontaktstelle 6 aneinander. Mit anderen Worten berühren sich die Lagerringe 2 und 3 hier und stehen in einem direkten Materialkontakt. Ferner ist eine Dichtung 7 angeordnet. Die Dichtung 7 ist ausgebildet, um einen Spalt bzw. die Kontaktstelle 6 zwischen den beiden Lagerringen 2 und 3 gegenüber einem Medium abzudichten. Dazu weist die Dichtung 7 wenigstens einen Verstärkungskörper 8 auf. Der Verstärkungskörper 8 umfasst als Material einen Kunststoff. Die Dichtung umfasst auch wenigstens eine Dichtlippe 9. Die Dichtlippe 9 ist ausgebildet, um an wenigstens einem der Lagerringe 2 oder 3 anzuliegen. Ferner ist die Dichtlippe 9 aus einem weicheren Material als der Verstärkungskörper 8 hergestellt. Der Verstärkungskörper 8 und die Dichtlippe 9 sind stoffschlüssig miteinander verbunden.
Der Spalt zwischen den beiden Lagerringen 2 und 3 kann bei manchen Ausführungsbeispielen in einem Betrieb so klein sein, dass kein Medium aus einem Außenbereich 10 oder einer Umgebung in einen Innenraum 11 der Lageranordnung 1 eindringen kann. Bei dem Innenraum 11 der Lagerordnung 1 kann es sich dabei beispielsweise um einen Bereich handeln, der sich in radialer Richtung zwischen den Innenringen 2 und 3 und einem Außenring 12 und in axialer Richtung zwischen einer Dichtungsanordnung 13 und 14 befindet. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren handelt es sich bei dem Außenring 12 um einen einzigen gemeinsamen Außenring, der Laufbahnen für zwei benachbarte Wälzkörperreihen aufweist. Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch zwei benachbarte Außenringe eingesetzt sein.
Ebenso sind bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren als Wälzkörper 15 Kegelrollen eingesetzt. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können auch alle möglichen anderen Wälzkörper, beispielsweise Kugeln, Zylinderrollen, Nadeln oder dergleichen eingesetzt sein. Optional kann die Dichtung auch zum Abdichten eines Spalts zwischen zwei Außenringen eingesetzt werden.
Der Spalt an der Kontaktstelle 6 kann jedoch unter Umständen, beispielsweise durch Kapillarwirkung oder wenn Kräfte auf sie Lageranordnung 1 wirken, dazu führen, dass ein Medium, beispielsweise eine Flüssigkeit, ein Öl, ein Fett oder dergleichen von der Umgebung 10 in den Innenraum 11 dringt. Die beiden Lagerringe 2 und 3 sind beispielsweise nur durch einen Positionierring 16 in axialer Richtung zueinander vorpositioniert. Die Lagerringe 2 und 3 weisen dazu an ihren nach radial innen gerichteten Flächen 18 und 19 jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende Vertiefung 20 und 21 auf, in die der U-förmige Positionierring 16 eingreift. Der Positionierring 16 lässt jedoch eine gewisse Beweglichkeit der Innenringe 2 und 3 zueinander zu.
Die Dichtung 7 umfasst bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren auch eine zweite Dichtlippe 17, die an dem anderen Lagerring 3 anliegt als die Dichtlippe 9. Die Dichtung 7 und der Bereich der Lagerringe 2 und 3, in dem sie angeordnet ist, werden anhand der vergrößerten Darstellung der 3 näher beschrieben. Der Verstärkungskörper 8 und auch die Dichtung 7 sind als in Umfangsrichtung umlaufender Ringe ausgebildet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Dichtung auch als geschlitzter Ring ausgebildet sein. Der Verstärkerkörper 8 weist einen T-förmigen Querschnitt auf. Der Verstärkungskörper 8 weist im Querschnitt einen Bereich auf, der den Querbalken des T-förmigen Querschnitts darstellt. Mit nach radial innen gerichteten Flächen 23 und 24 dieses Bereiches liegt der Verstärkungskörper 8 an nach radial außen gerichteten Flächen 25 und 26 der Lageringe 3 und 2 in radialer Richtung an.
In axialer Richtung zwischen den Flächen 24 und 23 ragt weiter nach radial innen als die Flächen 23 und 24 ein Bereich 27 des Verstärkungskörpers 8, der einen senkrechten Bereich des T-förmigen Querschnitts darstellt. Eine radiale Ausdehnung d des Bereichs 27 ist dabei kleiner als eine radiale Ausdehnung D des Bereichs des Verstärkungskörpers 8, die den Querstrich des T-förmigen Querschnitts darstellt. In radialer Richtung liegt eine Grenze zwischen dem senkrechten Bereich 27 und dem Bereich, der den Querstrich darstellt dabei auf einer radialen Höhe der Flächen 23 und 24. Die Ausdehnung D ist beispielsweise wenigstens um einen Faktor 2, 3, 4 oder 5 größer als die Ausdehnung d.
Der Bereich 27 weist zwei in die axiale Richtung gewandte Stirnflächen 28 und 29 auf. Die Stirnflächen 28 und 29 sind in axialer Richtung innerhalb einer axialen Gesamtausdehnung der Dichtung 8 angeordnet. An den Stirnflächen 28 und 29 sind die beiden Dichtlippen 9 und 17 angeordnet. Dabei weisen die Dichtlippen 9 und 17 in radialer Richtung ebenfalls die Ausdehnung d auf. Die Dichtlippen 9 und 17 schließen beide nach radial innen bündig mit dem Verstärkungskörper 8 bzw. den Stirnflächen 28 und 29 ab. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Dichtlippen 9 und 17 in radialer Richtung weiter nach radial innen ragen als der Bereich 27. Beispielsweise können die Dichtlippen 9 und 17 in radialer Richtung um wenige bis zu 0.01mm, 0.05mm, 0.1mm, 0.2mm, 0.3mm, 0.5mm oder 1mm über den Bereich 27 hinausstehen.
Nach radial außen liegen die Dichtlippen 9 und 17 an den nach radial innen gewandten Flächen 24 und 23 des Verstärkungskörpers 8 an. Die Dichtlippen 9 und 17 sind also an den Stirnseiten 28 und 29 sowie den Flächen 24 und 23 stoffschlüssig mit dem Verstärkungskörper 8 verbunden. Der Bereich 27 bzw. die Stirnflächen 28 und 29 weisen jeweils einen Radius R auf. An diesen Radius R schmiegen sich die Dichtlippen 9 und 17, sodass die Dichtung 7 radial innen eine Fläche 30 aufweist, die sich von einer nach axial außen gewandten Stirnseite der Dichtlippe 9 bis zu einer nach axial außen gewandten Stirnseite der Dichtlippe 17 erstreckt und in diesem Bereich auf derselben radialen Höhe liegt. Die beiden Dichtlippen 9 und 17 sind dabei in axialer Richtung innerhalb einer axialen Ausdehnung des Verstärkungskörpers 8 angeordnet.
Die beiden Lagerringe 2 und 3 umfassen jeweils eine Ausnehmung 31 und 32. Die Ausnehmungen 31 und 32 erstrecken sich, in einem Querschnitt, der parallel zu der axialen Richtung und senkrecht zu der radialen Richtung liegt, jeweils von der Stirnseite 4 bzw. 5 zu der entsprechenden radial nach außen gerichteten Fläche 25 bzw. 26 des Innenrings 2 oder 3. Die Ausnehmungen 31 und 32 sind also in Umfangsrichtung umlaufende Nuten. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren weisen die Ausnehmungen eine Querschnittsform auf, die einen Radius aufweist. Durch die Form der Ausnehmungen 31 und 32 ergibt sich im Bereich der Kontaktstelle 6 eine Vertiefung 33. Im Bereich der Vertiefung 33 berühren sich die beiden Innenringe 2 und 3 nicht. Die Vertiefung 33 liegt in radialer Richtung tiefer als die radial nach außen gerichteten Flächen 25 und 26 der Lagerringe 2 und 3. Die Vertiefung 33 weist eine axiale Ausdehnung auf, die wenigstens 1%, 2%, 3%,4% 5% 6%, 10%, 20% und maximal 25%, 20%, 15% oder 10% eines axialen Ausdehnung des Lagerrings 2 oder 3 aufweist. In radialer Richtung weist die Vertiefung 33 eine größte Ausdehnung auf, die wenigstens 3%, 5%, 10%,20 % oder 25% und maximal 50%, 40%, 30% einer maximalen radialen Ausdehnung des Lagerrings 2 oder 3 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist die Vertiefung 33 halbkreisförmig ausgebildet.
Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Vertiefung auch alle möglichen anderen Formen, beispielsweise v-förmig, rechteckig, dreieckig, oval oder dergleichen aufweisen. Der Bereich 27 sowie die Dichtlippen 17 und 9 sind in radialer Richtung vollständig in der Vertiefung 33 versenkt. Dabei werden die Dichtlippen 9 und 17 im Bereich der Vertiefung 33 an die Außenringe 2 und 3 gedrückt bzw. stehen im Bereich der Vertiefung 33 mit diesen in Kontakt. Der Verstärkungskörper 8 ist im gesamten Bereich der Vertiefung 33 beabstandet von den Lagerringen 2 und 3 und liegt nur in Bereichen außerhalb der Vertiefung 33 an den Lagerringen 2 und 3 an.
Mit anderen Worten betreffen manchen Ausführungsbeispiele eine Radlagerung, beispielsweise für LKW (THU) mit einer 2-K Zentraldichtung. Die Dichtung kann zum Beispiel als ein Zwei-Komponentenspritzgussteil hergestellt sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so die Verbindung einer Weichkomponente, nämlich der Dichtlippen mit einer Hartkomponente, beispielsweise dem Verstärkungskörper ermöglicht werden. Als Werkstoff für die Weichkomponente bietet sich TPE-U an, das zum Beispiel auf ein Bauteil aus dem Werkstoff PA6 oder einem anderen Kunststoff gespritzt wird. Das andere Bauteil kann zur Verstärkung eventuell einen Faseranteil, beispielsweise aus Glasfasern umfassen. Durch das Zwei-Komponentenspritzgussteil bzw. den Verstärkungskörper kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine sichere Positionierung der dichtenden Kontaktflächen, also der Dichtlippen ermöglicht werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Hartkomponente auch mit langen Fasern verstärkt werden. Langfasern können beispielsweise Fasern, die wenigstens eine maximale, zweifache, fünffache, oder zehnfache radiale Ausdehnung der Dichtung 8 aufweisen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine besonders geringe Wärmedehnung und ein möglichst geringes Kriechverhalten des Materials, insbesondere des Verstärkungskörpers 7 erreicht werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die 2-Komponentendichtung, die auch als 2-K-Dichtung bezeichnet werden kann, prozesssicher und günstig hergestellt werden. Dies kann sich beispielsweise durch die Anzahl der zu montierten Komponenten ergeben. Unter Umstände kann eine Herstellung mit einem geringeren Aufwand als die Herstellung von Elastomerdichtungen mit Trägerblechen ermöglicht werden, bei gleicher oder ähnlicher Positioniersicherheit.
Die Lageranordnung gemäß Ausführungsbeispielen kann bei allen möglichen Lagereinheiten, beispielsweise bei vormontierten Lagereinheiten, Radlagerungen, insbesondere bei Lkw-Lagern, oder auch im Getriebebau eingesetzt werden. Als Lager können alle möglichen Lager, zum Beispiel Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager, Kugelrollenlager oder dergleichen eingesetzt werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden. Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können gegebenenfalls auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.
Bezugszeichenliste

1: Lageranordnung
2: erster Lagerring
3: zweiter Lagerring
4: Stirnfläche
5: Stirnfläche
6: Kontaktstelle
7: Dichtung
8: Verstärkungskörper
9: Dichtlippe
10: Umgebung
11: Innenraum
12: Außenring
13: Dichtung
14: Dichtung
15: Wälzkörper
16: Positionierring
17: zweite Dichtlippe
18: radial nach innen gerichtete Fläche
19: radial nach innen gerichtete Fläche
20: Vertiefung
21: Vertiefung
23: radial nach innen gerichtete Fläche des Verstärkungskörpers
24: radial nach innen gerichtete Fläche des Verstärkungskörpers
25: radial nach außen gerichtete Fläche des Lagerrings
26: radial nach außen gerichtete Fläche des Lagerrings
27: Bereich der T-förmigen Querschnitts, der den senkrechten Strich darstellt
28: Stirnfläche
29: Stirnfläche
30: radial nach innen gerichtete Fläche der Dichtung
31: Ausnehmung
32: Ausnehmung
d: radiale Ausdehnung Dichtlippe und senkrechter Bereich des T-förmigen Querschnitts
D: radiale Ausdehnung des Verstärkungskörpers außerhalb der Vertiefung
R: Radius

Claims

Lageranordnung (1), die ausgebildet ist, um ein erstes Bauteil drehbeweglich gegenüber einem zweiten Bauteil zu lagern, mit den folgenden Merkmalen: einem ersten Lagerring (2); und einem zweiten Lagerring (3), wobei der erste Lagerring (2) und der zweite Lagerring (3) jeweils mit einer Stirnfläche (4, 5) in axialer Richtung an einer Kontaktstelle (6) miteinander in Kontakt stehen; einer Dichtung (7), die ausgebildet ist, um einen Spalt, zwischen dem ersten Lagerring (2) und dem zweiten Lagerring (3) gegenüber einem Medium abzudichten; wobei die Dichtung (7) wenigstens einen Verstärkungskörper (8) aufweist, der als Material einen Kunststoff umfasst; und wenigstens einer Dichtlippe (9), die ausgebildet ist, um an wenigstens einem der Lagerringe (2) anzuliegen, wobei die Dichtlippe (9) aus einem weicheren Material als der Verstärkungskörper (8) hergestellt ist; wobei der Verstärkungskörper (8) und die Dichtlippe (9) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei die Dichtlippe (9) einen thermoplastischen Elastomer umfasst.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verstärkungskörper (8) als Material eine Polyamid und/oder eine faserverstärkten Werkstoff umfasst.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (7) zwei Dichtlippen (9, 17) umfasst, die jeweils ausgebildet sind, um an einem der Lagerringe (2, 3) anzuliegen.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verstärkungskörper (8) einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei jeweils an einer in die axiale Richtung gerichtete Stirnflächen (28, 29) eines Bereichs (27) der in radialer Richtung von einem in die axiale Richtung orientierten Bereichs abragt, eine Dichtlippe (9, 17) angeordnet ist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Ausdehnung des Verstärkungskörpers (8) in axialer Richtung wenigstens um einen Faktor 2 größer ist als eine axiale Ausdehnung der Dichtlippe (9).
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (7) in axialer Richtung überlappend zu der Kontaktstelle (6) angeordnet ist, an der der erste Lagerring (2) an dem zweiten Lagerring (3) anliegt.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Lagerringe (2, 3) an einer in radialer Richtung der Dichtung (7) zugewandten Fläche eine Ausnehmung (31, 32) aufweist, sodass axial überlappend zu der Kontaktstelle (6) eine Vertiefung (33) gegenüber der Fläche angeordnet ist, wobei die Dichtung (7) zumindest abschnittsweise in radialer Richtung in der Vertiefung (33) angeordnet ist.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (7) in der Vertiefung (33) nur über die Dichtlippen (9, 17) mit den Lagerringen (2, 3) in einem direkten Materialkontakt steht.
Dichtungsring (7) mit folgenden Merkmalen: einem Verstärkungskörper (8), der als Material einen Kunststoff umfasst und einen T-förmigen Querschnitt aufweist; und zwei Dichtlippen (9, 17), die aus einem weicheren Material als der Verstärkungskörper (8) hergestellt sind; wobei die Dichtlippen (9, 17) jeweils an einer Stirnfläche (28, 29) eines Bereichs (27) des Verstärkungskörpers (8) angeordnet sind, die einen senkrechten Abschnitt des T-förmigen Querschnitts darstellen.