DE102016206013B4

DE102016206013B4 - Dichtungsanordnung eines Radlagers

Info

Publication number: DE102016206013B4
Application number: DE102016206013.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kaiser; Bernd Barthel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: DE102016206013A1

Abstract

Dichtungsanordnung eines Radlagers mit einem ersten Lagerteil und einem zweiten Lagerteil, zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (1) folgendes umfasst:- ein erstes Trägerelement (2), welches mit einem der beiden Lagerteile (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (2) ein elastisches Element (5) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (5) mindestens eine Dichtlippe (5a) aufweist,- dass zwischen dem ersten Lagerteil (3) und dem zweiten Lagerteil ein Hohlraum ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes (2) und/ oder des elastischen Elementes (3) begrenzt ist, und- dass das erste Trägerelement (2) und/oder das elastische Element (5) in radialer Höhe des Hohlraumes mindestens einen Durchbruch (7, 13, 14, 20, 26) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Trägerelement (4) vorgesehen ist, welches in radialer Höhe des Hohlraumes mindestens einen Durchbruch (9, 15, 18, 19 24) aufweist und wobei entweder der mindestens eine Durchbruch (7, 13, 14, 20, 26) des ersten Trägerelementes (2) oder der mindestens eine Durchbruch (9, 15, 18, 19 24) des zweiten Trägerelementes (4) mittels einer Membrane (11) verschlossen ist, und wobei die beiden Trägerelemente (2 , 4) axial voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei der mindestens eine Durchbruch (7, 13, 14, 20, 26) des ersten Trägerelementes (2) und der mindestens eine Durchbruch (9, 15, 18, 19 24) des mindestens zweiten Trägerelementes (4) radial und/ oder in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.

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 055 178 A1 ist eine gedichtete Lageranordnung bekannt. Die Lageranordnung weist beiderseits der axialen Enden eine Dichtungsanordnung auf. Diese Dichtungsanordnung besteht aus einem Dichtring weist über den Umfang verteilt mehrere Durchbrüche auf, welche durch eine Elastomer-Membrane semipermeabel verschlossen sind und einen Gaskanal bilden. Die Druckschrift JP 2006 - 207 613 A offenbart ein Kegelrollenlager mit einer Dichtungsanordnung gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche über die Gebrauchsdauer sowohl sicher abdichtet, als auch eine Entlüftung zum Druckausgleich im Lager sicherstellt.
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 Trägerelement, welches mit einem der beiden Lagerteile verbunden ist und wobei an dem Trägerelement ein elastisches Element vorgesehen ist, wobei das elastische Element mindestens eine Dichtlippe aufweist,
- dass zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil ein Hohlraum ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes und/ oder des elastischen Elementes begrenzt ist, und
- dass das Trägerelement und/oder das elastische Element in radialer Höhe des Hohlraumes mindestens einen Durchbruch aufweisen und dass mindestens ein zweites Trägerelement vorgesehen ist, welches in radialer Höhe des Hohlraumes mindestens einen Durchbruch aufweist und wobei entweder der mindestens eine Durchbruch des ersten Trägerelementes oder der mindestens eine Durchbruch des zweiten Trägerelementes mittels einer Membrane verschlossen ist und wobei die beiden Trägerelemente axial voneinander beabstandet angeordnet sind. Weiterhin sind der mindestens eine Durchbruch des ersten Trägerelementes und der mindestens eine Durchbruch des zweiten Trägerelmentes radial und/ oder in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet. Die versetzte Anordnung der Durchbrüche schafft eine Art Labyrinthdichtung. Das bedeutet, dass durch den Lüftungskanal mit der versetzten Anordnung der Durchbrüche zueinander die Membrane vor Kontaminationen, wie Fett, Öl, Wasser etc., geschützt wird. Gleichzeitig wird weiterhin die Funktion der Membrane und damit die Entlüftung zum Druckausgleich bei Temperaturdifferenzen gewährleistet.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist neben einem ersten Trägerelement, welches mindestens eine Dichtlippe aufweist, mindestens ein zweites Trägerelement vorgesehen. Jedes der Trägerelemente weist mindestens einen Durchbruch auf, wobei der mindestens eine Durchbruch bei einem der Trägerelemente mittels einer Membrane verschlossen sind. Anhand der Membrane kann das Radlager zum Druckausgleich bei Temperaturdifferenzen entlüftet werden. Die Membrane kann dabei beispielsweise aufgeklebt oder aufgeschweißt werden. Vorteilhafterweise werden die Trägerelemente zueinander beabstandet angeordnet, wodurch ein umlaufender Lüftungskanal gebildet wird. Anhand der Durchbrüche in dem anderen Trägerelement wird sichergestellt, dass eine Entlüftung ermöglicht wird.
Der in dem jeweiligen Trägerelement vorgesehene mindestens eine Durchbruch kann als Bohrung, Langloch oder ähnlichem ausgebildet sein. Weist das Trägerelement mehrere Durchbrüche auf, sind diese über den Umfang verteilt angeordnet. Die Durchbrüche können beispielsweise gleichmäßig und/ oder radial versetzt zueinander vorgesehen sein.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem mindestens zweiten Trägerelement, das elastische Element vorgesehen. Das elastische Element ist, dabei so an dem ersten und an dem mindestens zweiten Trägerelement vorgesehen, dass die beiden Trägerelement zum einen zueinander positioniert und zum anderen zusammengehalten werden. Dazu ist das elastische Element ebenso an dem mindestens zweiten Trägerelement vorgesehen.
Bevorzugterweise ist die Membrane zwischen den beiden Trägerelementen angeordnet. Dies bewirkt einen zusätzlichen Schutz der Membrane vor Verschmutzung von beiden Lagerseiten.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Membrane gegenüberliegend dem Hohlraum vorgesehen. Durch einen derartigen Aufbau wird sichergestellt, dass eine Entlüftung des Lagerinnenraumes nach außen ausgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Durchbruch gebohrt, gestanzt, gefräst und/ oder gelasert.
Bevorzugterweise ist das Trägerelement aus einem Metall oder Kunststoff hergestellt. Somit wird die erforderliche Steifigkeit der Dichtungsanordnung gewährleistet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend werden acht Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von acht Figuren dargestellt. Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer zweiten Ausführungsform,
3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer dritten Ausführungsform,
4 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer vierten Ausführungsform,
5 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer fünften Ausführungsform,
6 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer sechsten Ausführungsform,
7 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer siebten Ausführungsform, und
8 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eines Radlagers gemäß einer achten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 1 eines nicht näher dargestellten Radlagers gemäß einer ersten Ausführungsform.
Die Dichtungsanordnung 1 umfasst ein erstes Trägerelement 2, welches mit einem Lagerteile 3 des Radlagers verbunden ist. Ferner ist ein zweites Trägerelement 4 vorgesehen, welches axial benachbart zu dem ersten Trägerelement 2 angeordnet ist. Mit sowohl dem ersten Trägerelement 2 als auch mit dem zweiten Trägerelement 4 ist ein elastisches Element 5 verbunden. Das elastische Element 5 weist mehrere Dichtlippen 5a auf, welche an einem Blechteil 6 anliegen. Das elastische Element 5 ist derart an den Trägerelementen 2, 4 vorgesehen, dass es beide umfasst und somit miteinander verbindet und in Position hält.
Das erste Trägerelement 2 weist mindestens einen Durchbruch 7 auf. Dieser ist als Bohrung 8 ausgebildet. Ebenso weist das zweite Trägerelement 4 mindestens einen Durchbruch 9 auf, welcher als Bohrung 10 ausgebildet ist. Der Durchbruch 9 ist auf der dem ersten Trägerelement 2 zugewandten Seite mittels einer Membrane 11 verschlossen, d.h. die Membrane 11 ist zwischen den beiden Trägerelementen 2, 4 angeordnet. Die Membrane 11 ist dabei direkt mit dem Trägerelement 4 verbunden. Das erste Trägerelement 2 weist im Bereich der Membrane 11 eine Vertiefung 12 auf, welche ein Luftvolumen zwischen der Membrane 11 und dem Trägerelement 2 ausbildet. Dies verursacht eine Vergrößerung der Wirkungsfläche der Membrane 11. Die Vertiefung 12 ist umlaufend ausgebildet. Dabei ist es möglich, dass die Vertiefund 12 am Umfang in der Höhe bzw. in radialer Richtung variieren kann.
Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele beschrieben. Gleiche Bauteile werden mit den gleichen Bezugszeichen wie in der vorangegangenen 1 bezeichnet. Die Beschreibung der 2 bis 8 beschränkt sich daher auf die unterschiedlichen Bauteile.
2 zeigt einen Längsschnitt durch die Dichtungsanordnung 1. Der Unterschied zu der 1 besteht in der Anordnung der Membrane 11. Die Membrane 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf der dem Blechteil 6 zugewandten Seite angeordnet.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Wie aus der Figur zu erkennen ist, ist weist das erste Trägerelement 2 zwei radial zueinander versetzte Durchbrüche 13 und 14 auf, welche ebenso als Bohrungen ausgebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel verschließt die Membrane 11 die Durchbrüche 13, 14 des ersten Trägerelementes 2. Die Membrane ist dabei auf der dem Blechteil 6 zugewandten Seite angeordnet. Auf dieser gegenüberliegenden Seite ist das zweite Trägerelement 4 vorgesehen. Dieses weist wiederum zu den Durchbrüchen 13, 14 des ersten Trägerelementes 2 einen axial versetzten Durchbruch 15 auf. Zudem ist an dem zweiten Trägerelement 4 ein axialer Vorsprung 16 vorgesehen. Dieser Vorsprung 16 bildet eine Stützfläche aus, welche sich am ersten Trägerelement 2 zwischen den Durchbrüchen 13, 14 abstützt. Gleichzeitig werden hierdurch die beiden Trägerelemente 2, 4 axial voneinander beabstandet in Position gehalten. Des Weiteren werden durch den Vorsprung zwei getrennte Luftkanäle ausgebildet, welche zur Entlüftung des Lagers dienen und gleichzeitig die Membrane vor Verschmutzung schützen.
4 beschreibt einen grundsätzlich gleichen Aufbau wie die 3. Der Unterschied besteht in der Ausbildung des zweiten Trägerelementes 4. Das zweite Trägerelement 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel scheibenförmig ausgebildet. Dabei wird das Trägerelement 4 nicht von dem elastischen Element 5 umfasst, sondern dieses ist an der dem ersten Trägerelement 2 zugewandten Seite angeordnet. Die beiden Trägerelemente 2, 4 sind axial voneinander beabstandet angeordnet, wodurch ein umlaufender Luftkanal gebildet wird. Der Durchbruch 15 des zweiten Trägerelementes 4 ist, wie bereits in 3 beschrieben, radial beabstandet zu den Durchbrüchen 13, 14 des ersten Trägerelementes angeordnet.
5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen, ist bei der 5 ein drittes Trägerelement 17 vorgesehen. Wie zu erkennen ist, ist die Membrane 11 an dem zweiten Trägerelement 4 auf der dem Blechteil 6 zugewandten Seite angeordnet. Die Membrane 11 verschließt dabei zwei zueinander radial beanstandeter Durchbrüche 18, 19 des zweiten Trägerelementes 4. Axial neben (d.h. auf der dem Blechteil 6 abgewandten Seite) dem zweiten Trägerelement 4 ist das erste Trägerelement 2 angeordnet, welches einen Durchbruch 20 aufweist, der radial versetzt zu den Durchbrüchen 18, 19 angeordnet ist. Axial neben dem ersten Trägerelement 2 ist das dritte Trägerelement 17 angeordnet. Dieses weist wiederum zu den Durchbrüchen 20 des ersten Trägerelementes 2 und den Durchbrüchen 18, 19 einen axial versetzten Durchbruch 21 auf. Zudem ist an dem dritten Trägerelement 17 ein axialer Vorsprung 22 vorgesehen. Dieser Vorsprung 22 bildet eine Stützfläche aus, welche sich am ersten Trägerelement 2 abstützt. Gleichzeitig werden hierdurch die beiden Trägerelemente 2, 17 axial voneinander beabstandet in Position gehalten. Das elastische Element 5 ist dabei an allen drei Trägerelementen 2, 4, 17 vorgesehen und umhüllt diese Abschnittsweise.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele weisen alle ein drittes Trägerelement 17 auf, der grundsätzliche Unterschied besteht in dessen Ausgestaltung und Anordnung.
6 zeigt, dass das dritte Trägerelement 17 in diesem Ausführungsbeispiel scheibenförmig ausgebildet. Dabei wird das dritte Trägerelement 17 nicht von dem elastischen Element 5 umfasst, sondern dieses ist an der dem ersten Trägerelement 2 zugewandten Seite angeordnet. Die beiden Trägerelemente 2, 17 sind axial voneinander beabstandet angeordnet. Der axiale Abstand wird mittels eines axialen Vorsprungs 23 des ersten Trägerelementes 2 sichergestellt.
Das Ausführungsbeispiel aus 7 entspricht dem grundsätzlichen Aufbau aus 5. Der Unterschied besteht darin, dass sowohl das zweite Trägerelement 4 als auch das dritte Trägerelement 17 scheibenförmig ausgebildet sind. Zudem sind die Trägerelemente 2, 4, 17 axial nebeneinander ohne jegliche axiale Vorsprünge angeordnet.
Die 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite scheibenförmige Trägerelement 4 weist die Membrane 11 auf, welche auf der dem Blechteil 6 abgewandten Seite angeordnet ist. Die Membrane 11 verschließt dabei einen Durchbruch 24 des zweiten Trägerelementes 4. Axial neben (d.h. auf der dem Blechteil 6 abgewandten Seite) dem zweiten Trägerelement 4 ist das dritte scheibenförmige Trägerelement 17 angeordnet, welches einen Durchbruch 25 aufweist, der radial versetzt zu dem Durchbruch 24 angeordnet ist. Axial neben dem dritten Trägerelement 17 ist das erste Trägerelement 2 angeordnet. Dieses weist wiederum zu den Durchbrüchen 25, 24 einen axial versetzten Durchbruch 26 auf.
Gemäß den Ausführungsbeispielen ist das erste Trägerelement 2 meist L-, oder C-förmig ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: Dichtungsanordnung
2: erstes Trägerelement
3: Lagerteil
4: zweites Trägerelement
5: elastisches Element
5a: Dichtlippe
6: Blechteil
7: Durchbruch
8: Bohrung
9: Durchbruch
10: Bohrung
11: Membrane
12: Vertiefung
13: Durchbruch
14: Durchbruch
15: Durchbruch
16: Vorsprung
17: drittes Trägerelement
18: Durchbruch
19: Durchbruch
20: Durchbruch
21: Durchbruch
22: Vorsprung
23: Vorsprung
24: Durchbruch
25: Durchbruch
26: Durchbruch

Claims

Dichtungsanordnung eines Radlagers mit einem ersten Lagerteil und einem zweiten Lagerteil, zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (1) folgendes umfasst: - ein erstes Trägerelement (2), welches mit einem der beiden Lagerteile (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (2) ein elastisches Element (5) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (5) mindestens eine Dichtlippe (5a) aufweist, - dass zwischen dem ersten Lagerteil (3) und dem zweiten Lagerteil ein Hohlraum ausgebildet ist, welcher mittels des Trägerelementes (2) und/ oder des elastischen Elementes (3) begrenzt ist, und - dass das erste Trägerelement (2) und/oder das elastische Element (5) in radialer Höhe des Hohlraumes mindestens einen Durchbruch (7, 13, 14, 20, 26) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Trägerelement (4) vorgesehen ist, welches in radialer Höhe des Hohlraumes mindestens einen Durchbruch (9, 15, 18, 19 24) aufweist und wobei entweder der mindestens eine Durchbruch (7, 13, 14, 20, 26) des ersten Trägerelementes (2) oder der mindestens eine Durchbruch (9, 15, 18, 19 24) des zweiten Trägerelementes (4) mittels einer Membrane (11) verschlossen ist, und wobei die beiden Trägerelemente (2 , 4) axial voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei der mindestens eine Durchbruch (7, 13, 14, 20, 26) des ersten Trägerelementes (2) und der mindestens eine Durchbruch (9, 15, 18, 19 24) des mindestens zweiten Trägerelementes (4) radial und/ oder in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei an dem mindestens zweiten Trägerelement (4) das elastische Element (5) vorgesehen ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membrane (11) zwischen den beiden Trägerelementen (2, 4) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Membrane (11) gegenüberliegend dem Hohlraum angeordnet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Durchbruch (7, 9, 13, 14, 15, 18, 19, 20, 21, 24, 25, 26) gebohrt, gestanzt, gefräst und/oder gelasert ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/ oder das mindestens zweite Trägerelement (2, 4) aus einem Metall oder Kunststoff hergestellt ist.