DE102022103255A1 - Dichtungsanordnung für ein Radlager, mit einer schrägen Kontaktfläche und Radlager - Google Patents

Dichtungsanordnung für ein Radlager, mit einer schrägen Kontaktfläche und Radlager Download PDF

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Darius Dlugai
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zur Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines Lagers mit einem inneren Lagerring (2) und einem äußeren Lagerring (3). Die Dichtungsanordnung (1) weist ein mit dem inneren Lagerring (2) verbundenes inneres Trägerelement (4) und ein mit dem äußeren Lagerring (3) verbundenes äußeres Trägerelement (5) auf. Dabei ist an dem äußeren Trägerelement (5) ein erstes Dichtelement (6) mit zumindest einer Dichtlippe (7) ausgebildet, die an einer Kontaktfläche (8) des inneren Trägerelements (4) dichtend anliegt. Die Kontaktfläche (8) des inneren Trägerelements (4) ist dabei im montierten Zustand der Dichtungsanordnung (1) in einem Winkel zwischen 0° und 90°, bezogen auf eine Horizontale, in Richtung zu dem äußeren Lagerring (3) ausgebildet. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Radlager für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines (Wälz-)Lagers, wobei die Dichtungsanordnung ein Dichtelement mit zumindest einer Dichtlippe aufweist, welche dichtend an einer zugehörigen Kontaktfläche anliegt, wie im Patentanspruch 1 beansprucht, und ein Radlager wie im Patentanspruch 10 beansprucht.
  • Um eine drehende Komponente, bspw. eine Welle zu lagern, werden Wälz- / Gleitlager eingesetzt. Die Wälzkörper, welche sich in derartigen Lagern befinden, sind anfällig gegenüber Verschmutzungen in Form von Fremdpartikeln bzw. Flüssigkeiten. Das Innere dieser Lager muss somit dicht verschlossen sein, um ein Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit zu verhindern. Üblicherweise wird eine solche Dichtwirkung, insbesondere bei Radlagern eines Kraftfahrzeugs, durch einen Kontakt zwischen mehreren dynamischen Dichtlippen eines ersten Dichtelements und einer rotierenden Gegenlauffläche erzielt.
  • Aus der JP 2015 - 152 030 A und der KR 10 - 2013 0 087 875 sind beispielsweise Dichtungsanordnungen zur Abdichtung eines Wälzlagers zwischen einem ersten und einem zweiten Lagerteil bekannt. Die Dichtungsanordnungen weisen eine stehende Dichtscheibe mit zumindest einer Dichtlippe auf, welche axial mit einer Kontaktfläche einer zweiten rotierenden Dichtscheibe dichtend in Kontakt steht bzw. in Berührung ist, sowie eine radiale Spalt-Dichtung auf. Die Auslegung der Überdeckung der Dichtlippe bzw. der Dichtung mit der sich rotierenden Kontaktfläche ist dabei abhängig von der (axialen) Position einer Schleuderscheibe, welche Toleranzen unterliegt. Insbesondere ist die Wirkung der axial ausgerichteten Dichtlippe empfindlich in Bezug auf die gegenseitige Positionierung der stehenden Dichtscheibe und der rotierenden Dichtscheibe. Dies bedeutet, dass sich die Positionstoleranzen der Schleuderscheibe direkt auf die Überdeckung der axialen Dichtlippen auswirkt. Um die Positionstoleranzen abzufedern / abzumildern, muss eine nominale Dichtlippenüberdeckung /-überlappung definiert werden. Dabei wird eine minimale Überdeckung zwischen einer Dichtlippe und der Kontakt- bzw. Gegenlauffläche benötigt, um eine ausreichende Dichtfunktion zu gewährleisten, wohingegen eine maximale Überdeckung nicht überschritten werden sollte, um die Reibung zwischen den zwei Bauteilen möglichst gering zu halten.
  • Aus der DE 10 2917 110 115 A1 ist eine weitere Dichtungsanordnung bekannt, die eine Dichtwirkung mithilfe einer radial mit einer gegenläufigen Kontaktfläche in Kontakt stehenden Dichtlippe erzielt. Solch eine radiale Ausrichtung der Dichtlippe erschwert allerdings das Abfließen bzw. Ablaufen von Wasser in axialer Richtung, welches an der Dichtlippe entsteht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern und insbesondere eine Dichtungsanordnung für ein Radlager weiterzuentwickeln, bei dem der Einfluss einer (axialen) Positionierung der Schleuderscheibe auf die resultierende Überdeckung zwischen einer Dichtlippe und der gegenläufigen Kontaktfläche reduziert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Lagers mit einem inneren und einem äußeren Lagerring, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, nämlich, dass eine Anlauffläche / Gegenlauffläche bzw. Kontaktfläche eines sich rotierenden Trägerelements, an welchem eine Dichtlippe dichtend anliegt, in einem Winkel zwischen 0° und 90°, bezogen auf eine Horizontale, in Richtung zu dem äußeren Lagerring ausgebildet ist. Dadurch wird eine Dichtungsanordnung bereitstellbar, bei welcher eine toleranzabhängige Positionierung einer Schleuderscheibe einen geringeren Einfluss / Auswirkung auf die Dichtlippenüberdeckung zwischen einer Dichtlippe und einer gegenläufigen Kontaktfläche, sprich der theoretischen Überlappung der Dichtlippe und der Kontaktfläche, hat.
  • Die Erfindung betrifft demzufolge eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Lagers, insbesondere eines Radlagers, mit einem inneren rotierbaren Lagerring und einem äußeren feststehenden Lagerring. Die Dichtungsanordnung weist dabei ein mit dem inneren Lagerring verbundenes inneres Trägerelement / Dichtscheibe und ein mit dem äußeren Lagerring verbundenes äußeres Trägerelement / Dichtscheibe auf. An dem äußeren Trägerelement ist ein erstes Dichtelement mit zumindest einer Dichtlippe ausgebildet, welche an einer Kontaktfläche / Anlauffläche / Gegenlauffläche des inneren Trägerelements (ab)dichtend anliegt / aufliegt. Ferner, ist die Kontaktfläche des inneren Trägerelements im montierten Zustand der Dichtungsanordnung in einem Winkel zwischen 0° und 90°, bezogen auf eine Horizontale, in Richtung zu dem äußeren Lagerring hin ausgebildet.
  • Anders ausgedrückt, weist die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zwei Trägerelemente auf, die jeweils mit einem innenliegenden bzw. außenliegenden (in Bezug auf die Achse des drehend gelagerten Bauteils) Lagerring verbunden sind. Das am außenliegenden, feststehenden Lagerring angeordnete Trägerelement weist ein Dichtelement auf, welches wiederum mindestens eine, radial oder axial abstehende / ausgerichtete, Dichtlippe aufweist. Das innenliegende Trägerelement weist eine schräg ausgebildete Kontaktfläche auf, mit welcher die mindestens eine Dichtlippe dichtend in Kontakt bringbar ist. Die schräge Ausrichtung der Kontaktfläche des äußeren Trägerelements erfolgt dabei in Richtung des äußeren Lagerrings, und zwar in einem Winkel zwischen 0° und 90° gegenüber einer Horizontalen. Ein theoretischer Winkel von 0° beschreibt eine Ausrichtung der Kontaktfläche, bei welcher die Kontaktfläche der Horizontalen entspricht. Da die Kontaktfläche der sich drehenden Dichtscheibe angewinkelt angeordnet ist, erfolgt die Überlappung der Dichtlippe ebenfalls angewinkelt bzw. schräg.
  • Durch diese schräge Anordnung der Kontaktfläche für die Dichtlippe verringert sich der toleranz- bzw. positionsbedingte Einfluss der Schleuderscheibe und somit des sich drehenden Trägerelements der Dichtanordnung. Eine (toleranzbedingte) axiale Positionsverschiebung der Schleuderscheibe hat somit eine geringere Auswirkung auf die resultierende Überdeckung / Überlappung zwischen der Dichtlippe und der zugehörigen Kontaktfläche des sich drehenden Trägerelements. Diese schräg ausgebildete Kontaktfläche und die damit resultierende schräge Dichtlippenüberdeckung kann ferner genutzt werden, um eine nominale Dichtlippenüberdeckung zu reduzieren, womit Reibverluste niedrig gehalten werden, und zwar bei einer entsprechend ausreichenden Dichtwirkung. Somit wird die vorstehend beschriebene Dichtlippenüberdeckung hinsichtlich der Dichtfähigkeit und der Reibung optimiert. Dies erfolgt dabei insbesondere möglichst unabhängig von den Toleranzen der Schleuderscheibe.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend näher erläutert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform liegt die Dichtlippe in radialer Richtung an der Kontaktfläche des inneren Trägerelements an / auf.
  • In anderen Worten, ist die Dichtlippe, welche in Kontakt mit der schräg / gewinkelt ausgebildeten Kontaktfläche des inneren Trägerelements bringbar ist, radial ausgebildet. Das heißt, die Dichtlippe ist in radialer Richtung geschlitzt ausgebildet.
  • Eine radiale Ausbildung der Dichtlippe in Kombination mit der zugeordneten, schräg verlaufenden Kontaktfläche des gegenläufigen rotierenden Trägerelements stellt sicher, dass sich kein Schmutzwasser im Bereich der Dichtlippenüberdeckung ansammelt. Schmutzwasser an der Kontaktstelle der Dichtlippe oberhalb der Rotationsachse und auch unterhalb der Rotationsachse des sich drehenden Bauteils ist in der Lage direkt abzulaufen. Es bildet sich somit kein Schmutzwasser-Reservoir an dem Dichtkontakt im Vergleich zu einer axialen Ausführung der Dichtlippe.
  • In einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung beträgt der Winkel zwischen der Kontaktfläche des inneren Trägerelements und der Horizontalen ungefähr 30°.
  • Eine Anordnung der Kontaktfläche des inneren Trägerelements in einem Winkel von ca. 30° zwischen der Kontaktfläche des inneren Trägerelements und einer Horizontalen, in Richtung zu dem außenliegenden Lagerring, hat zur Folge, dass eine axiale Positionsänderung (der Schleuderscheibe bzw. des sich drehenden Trägerelements) nur ungefähr zur Hälfte in die Veränderung der Dichtlippenüberdeckung übergeht. Somit wird der Einfluss einer (toleranzbedingten) axialen Verschiebung der Schleuderscheibe, gegenüber einem axialen Kontakt der Dichtlippe und der Kontaktfläche (d. h. bei einem Winkel von 90° zwischen der Kontaktfläche und einer Horizontalen) um etwa die Hälfte reduziert, wodurch die Entstehungschance einer zu geringen Dichtwirkung bzw. eines zu hohen Reibmoments verringert wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Dichtelement zumindest eine Fangkammer auf, welche dazu ausgebildet und vorgesehen ist, Schmutz und / oder Flüssigkeit aufzufangen.
  • In anderen Worten, bildet das erste Dichtelement eine kerbenförmige Fangkammer aus, welche sich entlang des gesamten Umfangs des Dichtelements erstreckt und dazu vorgesehen ist, Verunreinigungen aufzufangen. Insbesondere wird dabei verhindert, dass Spritzwasser und Verunreinigungen, wie Staub oder sonstige Fremdpartikel, in das Innere des Lagers gelangen / vorzudringen. Dementsprechend wird einer Funktionsbeeinträchtigung des Lagers entgegengewirkt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei Trägerelemente der Dichtungsanordnung jeweils kraftschlüssig mit den ihnen zugehörigen zwei Lagerringen verbunden.
  • Anders ausgedrückt, ist das außenliegende Trägerelement, welches das erste Dichtelement aufweist, kraftschlüssig mit dem außenliegenden Lagerring des Wälzlagers oder Radlagers verbunden. Gleichzeitig ist das innenliegende Trägerelement kraftschlüssig mit dem innenliegenden Lagerring verbunden. Eine derartige kraftschlüssige Verbindung ist beispielsweise durch ein Presspassung erzielt. Dadurch wird eine sichere und relativ feste Verbindung der Bauteile miteinander sichergestellt, während die Herstellungskosten geringgehalten werden.
  • In einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung weist das innere Trägerelement der Dichtungsanordnung ein zweites Dichtelement auf. Das zusätzliche Dichtelement an dem inneren Trägerelement ermöglicht es den Dichtraum zwischen den zwei (gegenläufigen) Trägerelementen geometrisch zu beeinflussen und schützt das innenliegende Trägerelement zusätzlich vor äußeren Einflüssen.
  • In einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind die zwei Trägerelemente axial derart angeordnet, dass ein Dichtspalt zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise erstreckt sich dieser Dichtspalt zwischen den zwei Trägerelementen größtenteils axial, wodurch sich der axiale Weg für Verunreinigungen / Schmutzpartikel in das Innere des Lagers vergrößert. Ferner, ist dieser Effekt durch einen stufenförmigen Verlauf des Dichtspalts in radialer Richtung vergrößerbar.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen zumindest das zweite Dichtelement mindestens einen trapezförmigen Dichtungsvorsprung und zumindest das erste Dichtelement mindestens eine ihm zugeordnete wannenförmige Vertiefung auf.
  • Anders ausgedrückt, ist zumindest an dem zweiten Dichtelement mindestens ein trapezförmiger oder rechteckiger Dichtungsvorsprung einstückig ausgebildet, der horizontal ausgerichtet ist. Zumindest das erste Dichtelement weist in dieser Ausführungsform mindestens eine wannenförmige Vertiefung auf, die gegenstückig zum Dichtungsvorsprung des zweiten Dichtelements ausgebildet und diesem zugeordnet ist. Im montierten Zustand der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung umgreift / umschließt die wannenartige Vertiefung den zugehörigen Dichtungsvorsprung, und zwar bei Erhaltung eines ausreichend breiten Dichtspalts zwischen den zwei Trägerelementen, damit eine ungehinderte Rotationsbewegung gewährleistet ist.
  • In einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung ist der Dichtspalt in Form einer Labyrinthstruktur aus mehreren hintereinandergeschalteten der trapezförmigen Dichtungsvorsprüngen und der jeweilig zugeordneten wannenförmigen Vertiefungen ausgebildet.
  • In anderen Worten, entsteht durch eine, insbesondere in radialer oder axialer Richtung, hintereinandergeschaltete Anordnung mehrerer Dichtungsvorsprünge und der zugeordneten Vertiefungen ein Dichtspalt zwischen den zwei Trägerelemente, welcher eine Labyrinthform / Schlangenform aufweist. Diese hintereinandergeschaltete Anordnung erfolgt in axialer oder radialer Richtung der (montierten) Dichtungsanordnung.
  • Eine derartige Ausbildung des Dichtspalts zwischen beiden Trägerelementen vergrößert zusätzlich die Strecke / Weg / Länge des Dichtspalts in das Lagerinnere, wodurch ein Eindringen von (Schmutz-)Partikeln erschwert ist.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Radlager für ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, wie bspw. in Patentanspruch 10 beansprucht.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Merkmale werden mit denselben Bezugszeichen referenziert. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen untereinander ausgetauscht werden sowie in einer bestimmten Kombination auftreten können.
    • 1 ist eine (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Dichtungsanordnung gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform.
    • 2 ist eine isometrische Querschnittsansicht durch die Getriebeseite eines Radlagers mit der montierten Dichtungsanordnung gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform.
    • 3 ist eine vergrößerte (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Dichtlippenüberdeckung der Dichtungsanordnung gemäß der ersten vorteilhaften Ausführungsform.
    • 4 ist eine vergrößerte (Seiten-)Querschnittsansicht durch den Dichtkontakt der Dichtlippe oberhalb einer Rotationsachse der Dichtungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 5 ist eine vergrößerte (Seiten-)Querschnittsansicht durch den Dichtkontakt der Dichtlippe unterhalb einer Rotationsachse der Dichtungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 6 ist ein Diagramm, welches die Abhängigkeit zwischen einer Änderung der Dichtlippenüberdeckung und einem Winkel der Kontaktfläche bei unterschiedlichen axialen Positionsänderungen für die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zeigt.
    • 7 ist eine (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform.
    • 8 ist eine (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Radseite eines teilweise dargestellten Radlagers mit einer montierten Dichtungsanordnung gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform.
  • Nachfolgend werden die vorliegende Erfindung sowie die vorteilhaften Ausführungsformen anhand der Figuren beschrieben.
  • 1 zeigt eine (Seiten-)Querschnittsansicht durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 1 gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform. Die Dichtungsanordnung 1 ist in dieser Ansicht oberhalb einer Rotationsachse angeordnet und weist ein (in Bezug auf die Rotationsachse) äußeres Trägerelement 5 auf, welches mit einem äußeren Lagerring 3 eines Wälz- oder Radlagers in Verbindung steht. Zudem weist die Dichtungsanordnung 1 ein inneres Trägerelement 4 auf, welches mit einem inneren Lagerring 2 verbunden ist. In dieser Querschnittsansicht hat das äußere Trägerelement 5 ein L-förmiges Profil und das innere Trägerelement 4 ein nahezu C-förmiges Profil. Beide Trägerelemente 4, 5 sind derart zueinander angeordnet, dass sie einen Dichtungsraum zwischen ihnen ausbilden. Das äußere Trägerelement 5 weist ferner auf der Seite, welche dem Dichtungsraum zugewandt ist, ein erstes Dichtelement 6 mit einer Dichtlippe 7, einem radialen Endstück 14 sowie einer Fangkammer 9 auf. Dabei ist die Dichtlippe 7 radial in Richtung des äußeren Lagerrings 3 ausgerichtet und steht dichtend in Kontakt mit einer schräg angewinkelten Kontaktfläche 8 des inneren Trägerelements 4. Die Kontaktfläche 8 für die Dichtlippe 7 ist in der abgebildeten Ausführungsform der Dichtungsanordnung 1 in einem Winkel von etwa 30° gegenüber einer Horizontalen, in Richtung des äußeren Lagerrings, ausgebildet. Dementsprechend, liegt die Dichtlippe 7 an dieser schrägen Kontaktfläche 8 des inneren Trägerelements 4 an. Das radiale Endstück 14 des ersten Dichtelements ist auf der Seite ausgebildet, welches dem inneren Lagerring 2 zugewandt ist und erstreckt sich in axialer Richtung zum inneren Trägerelement 4, wodurch eine axiale Spaltdichtung entsteht. Des Weiteren, ist auf der dem Dichtungsraum abgewandten Seite des inneren Trägerelement 4 ein zweites Dichtelement ausgebildet. Beide Dichtelemente 6, 10 sind derart zueinander angeordnet, dass sie zwischen ihnen einen Dichtspalt 11 ausbilden, welcher stufenförmig verläuft.
  • 2 zeigt eine isometrische Querschnittsansicht durch die Getriebeseite eines Radlagers mit der montierten Dichtungsanordnung 1 gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform. Das abgebildete Radlager besteht aus dem äußeren Lagerring 3, welches in dieser Ausführung als ein Achskörper ausgebildet ist, sowie einem rotierbaren inneren Lagerring 2, welches mit einem Radflansch 15 in Verbindung steht. Zwischen dem inneren Lagerring 2 und dem äußeren Lagerring 3 sind eine erste und zweite Wälzkörperreihe 16, 17 angeordnet. Die erste Wälzkörperreihe 16 ist in dieser Darstellung der Getriebeseite zugewandt und die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 1 gemäß der vorteilhaften ersten Ausführungsform aus der 1, mit einem ersten Dichtelement 6 und einem zweiten (getriebeseitigen) Dichtelement 10 ist neben dieser ersten Wälzkörperreihe 16 angeordnet.
  • 3 zeigt eine vergrößerte (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Dichtlippenüberdeckung der Dichtungsanordnung 1 gemäß der ersten vorteilhaften Ausführungsform. Insbesondere der schräge Verlauf der Kontaktfläche 8 des inneren Trägerelements 4 mit dem zweiten Dichtelement 10 ist zu erkennen, an welcher die Dichtlippe 7 des ersten Dichtelements 6 dichtend / abdichtend anliegt bzw. aufliegt. Ferner, ist die Fangkammer 9, welche in dieser Ansicht unterhalb der Dichtlippe 7 angeordnet ist, zum Auffangen von Schmutz oder Flüssigkeiten abgebildet. Zur Veranschaulichung sind in dieser Darstellung eine Mehrzahl an gestrichelten Linien eingezeichnet. Die zwei schrägen und parallel zueinander verlaufenden Linien verdeutlichen eine Überdeckung / Überlappung der Dichtlippe 7 und der schrägen Kontaktfläche 8. Dabei ist nur eine theoretische Dichtlippenüberdeckung dargestellt, die sich von der tatsächlichen Form der Dichtlippe 7 im montierten Zustand unterscheidet. Eine weitere horizontale gestrichelte Linie verdeutlicht den schrägen Verlauf der Kontaktfläche 8, welche in einem Winkel α bezogen auf die Horizontale verläuft.
  • Die 4 und 5 zeigen jeweils eine vergrößerte (Seiten-)Querschnittsansicht durch den Dichtkontakt der Dichtlippe 7 der Dichtungsanordnung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, mit dem inneren Trägerelement 4 und den beiden Dichtelementen 6, 10. Die radial ausgerichtete Dichtlippe 7 steht in Kontakt mit der schräg ausgebildeten Kontaktfläche 8 des inneren Trägerelements 4. Die 4 zeigt dabei den Dichtkontakt der Dichtlippe 7 mit der schrägen Kontaktfläche 8 oberhalb einer Rotationsachse eines Wälz- / Radlagers, wohingegen die 5 eine Ansicht auf den Dichtkontakt unterhalb derselben Rotationsache darstellt. Des Weiteren, ist in beiden Ansichten eine Abflussrichtung von Schmutzwasser innerhalb der Dichtungsanordnung 1 durch einen Pfeil dargestellt. Durch die schräge Kontaktfläche 8 sammelt sich kein Schmutzwasser an dem Kontakt zwischen der Dichtlippe 7 und der Kontaktfläche 8 an, sondern fließt bei einem Kontakt oberhalb der Rotationsachse zwangsweise in die Fangkammer 9 ab bzw. bei einem Kontakt unterhalb der Rotationsache zwangsweise entlang der Kontaktfläche 8 in Richtung zum Dichtspalt 11 zwischen den zwei Dichtelementen 6 und 10. Ein direkter Abfluss von Schmutzwasser, welcher sich an der Dichtlippe ansammelt, in axialer Richtung wird dadurch sichergestellt.
  • 6 zeigt ein Diagramm, welches die Abhängigkeit zwischen einer Änderung der Dichtlippenüberdeckung und einem Winkel der schrägen Kontaktfläche 8 des inneren Trägerelements 4 bei unterschiedlichen axialen Positionsänderungen für die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 1 darstellt. Der Winkel α zwischen 0° und 90° ist auf der Kontaktfläche 8 gegenüber einer Horizontalen ist auf der x-Achse des Diagramms eingezeichnet und jede der sieben Kurven der abgebildeten Kurvenschar gibt eine axiale Positionsänderung der Schleuderscheibe bzw. des inneren Trägerelements 4 in Bezug auf das äußere Trägerelement 5 der Dichtungsanordnung 1. Die einzelnen Kurven geben jeweils eine axiale Positionsänderung zwischen 0 mm (unterste horizontale Kurve) und 0,3 mm (oberste Kurve) wieder. Ein vorbestimmter Winkel α bei einer vorgegebenen axialen Positionsänderung ist einer Änderung der Dichtlippenüberdeckung (in mm) zugeordnet, welche auf der y-Achse des Diagramms eingetragen ist. Bei einem Winkel der Kontaktfläche 8 von beispielsweise 90°, das heißt einer senkrecht verlaufenden Kontaktfläche 8, führt eine axiale Positionsänderung von 0,3 mm des drehenden und stehenden Bauteils zueinander, zu einer Veränderung der Dichtlippenüberdeckung von 0,3 mm. Somit geht eine axiale Positionsänderung zu 100% in die Änderung der Überdeckung der Dichtlippe 7 über. Eine schräge bzw. angewinkelte Ausrichtung der Kontaktfläche 8 gegenüber einer Horizontalen hingegen, führt zu einer geringeren Auswirkung der axialen Positionsänderung. Bspw. führt eine axiale Positionsänderung von 0,3 mm mit einer Kontaktfläche 8, welche in einem Winkel von 30° gegenüber der Horizontalen ausgerichtet ist, nur zu einer Änderung der Dichtlippenüberdeckung um 0,15 mm. Der Einfluss der axialen Positionsänderung wird im Vergleich zum Fall der senkrechten Kontaktfläche 8 also halbiert.
  • 7 zeigt eine (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Dichtungsanordnung 1 gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform. Die Anordnung / Ausbildung der zwei Trägerelemente 4, 5, der Dichtlippe 7 und der schrägen Kontaktfläche 8 entspricht Deren Anordnung aus der ersten Ausführungsform (siehe 1). In dieser zweiten Ausführungsform der Dichtungsanordnung 1 weist das erste Dichtelement 6 zwei wannenartige Vertiefungen 13 auf, in welche jeweils ein rechteckförmiger Dichtungsvorsprung 12 des zweiten Dichtelements eingreift. Zwischen den zwei Dichtungsvorsprüngen 12 des zweiten Dichtelements ist eine weitere Vertiefung 13 ausgebildet, die wiederum einen weiteren Dichtungsvorsprung 12 auf der Seite des ersten Dichtelements 6 umgreift. Die Anordnung der Dichtungsvorsprünge 12 bzw. der Vertiefungen 13 erfolgt dabei abwechselnd in axialer Richtung. Der Dichtspalt 11 zwischen den zwei Dichtelementen 6, 10 erstreckt sich aufgrund dieser Geometrien labyrinthförmig / schlangenförmig durch die Dichtungsanordnung 1 und endet in der Fangkammer 9. Des Weiteren, weist das innere Trägerelement 4 in dieser Ausführungsform, außerhalb der Dichtkontur, einen (magnetischen) Encoder 19 auf, welcher insbesondere für ein ABS-Signal des Radlagers vorgesehen ist.
  • 8 zeigt eine (Seiten-)Querschnittsansicht durch die Radseite des teilweise dargestellten Radlagers aus der 2, mit einer montierten Dichtungsanordnung 1 gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform. Die Dichtungsanordnung 1 ist in dieser Ansicht zwischen einem (stehenden) äußeren Lagerring 3, insbesondere in Form eines Achskörpers, und einem (rotierenden) Radflansch 15 als innerer Lagerring angeordnet. Außerdem ist zwischen dem äußeren Lagerring 3 und dem Radflansch die zweite Wälzkörperreiche 17 aus der 2 zu erkennen. Das äußere Trägerelement 5 der Dichtungsanordnung 1 steht mit dem äußeren Lagerring 3 in Verbindung und das innere Trägerelement 4 steht mit dem Radflansch 15 in Verbindung. Das innere Trägerelement 4 Dichtungsanordnung 1 gemäß der dritten Ausführungsform weist kein zusätzliches zweites Dichtelement bzw. Gummierung auf und besitzt zudem eine andere Kontur. Das innere Trägerelement 4 verlängert sich in dieser Ausführungsform oberhalb der schrägen Kontaktfläche 8 in Richtung des äußeren Lagerrings 3 und endet in einem äußeren Endstück, welches gebogen, dem Dichtraum entgegengesetzt, zeigt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dichtungsanordnung
    2
    innerer Lagerring
    3
    äußerer Lagerring
    4
    inneres Trägerelement
    5
    äußeres Trägerelement
    6
    erstes Dichtelement
    7
    Dichtlippe
    8
    Kontaktfläche
    9
    Fangkammer
    10
    zweites Dichtelement
    11
    Dichtspalt
    12
    Dichtungsvorsprung
    13
    Vertiefung
    14
    radiales Endstück
    15
    Radflansch
    16
    erste Walzkörperreihe
    17
    zweite Walzkörperreihe
    18
    äußeres Endstück
    19
    Encoder
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015152030 A [0003]
    • KR 1020130087875 [0003]
    • DE 102917110115 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines Lagers mit einem inneren Lagerring (2) und einem äußeren Lagerring (3), wobei die Dichtungsanordnung (1) ein mit dem inneren Lagerring (2) verbundenes inneres Trägerelement (4) und ein mit dem äußeren Lagerring (3) verbundenes äußeres Trägerelement (5) aufweist, wobei an dem äußeren Trägerelement (5) ein erstes Dichtelement (6) mit zumindest einer Dichtlippe (7) ausgebildet ist, die an einer Kontaktfläche (8) des inneren Trägerelements (4) dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (8) des inneren Trägerelements (4) im montierten Zustand der Dichtungsanordnung (1) in einem Winkel zwischen 0° und 90°, bezogen auf eine Horizontale, in Richtung zu dem äußeren Lagerring (3) ausgebildet ist.
  2. Dichtungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (7) in radialer Richtung dichtend an der Kontaktfläche anliegt.
  3. Dichtungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Kontaktfläche (8) des inneren Trägerelements (4) und der Horizontalen ungefähr 30° beträgt.
  4. Dichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (6) zumindest eine Fangkammer (9) aufweist, welche dazu ausgebildet und vorgesehen ist, Schmutz und / oder Flüssigkeit aufzufangen.
  5. Dichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Trägerelemente (4, 5) jeweils kraftschlüssig mit den ihnen zugehörigen Lagerringen (2, 3) verbunden sind.
  6. Dichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Trägerelement (4) ein zweites Dichtelement (10) aufweist.
  7. Dichtungsanordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Trägerelemente (4, 5) axial derart angeordnet sind, dass ein Dichtspalt (11) zwischen dem ersten Dichtelement (6) dem zweiten Dichtelement (10) ausgebildet ist.
  8. Dichtungsanordnung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das zweite Dichtelement (10) mindestens einen trapezförmigen oder rechteckförmigen Dichtungsvorsprung (12) und zumindest das erste Dichtelement mindestens eine dem Dichtungsvorsprung (12) zugeordnete wannenförmige Vertiefung (13) aufweisen.
  9. Dichtungsanordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt (11) in Form einer Labyrinthstruktur aus mehreren hintereinandergeschalteten der trapezförmigen Dichtungsvorsprüngen (12) und der jeweilig zugeordneten wannenförmigen Vertiefungen (13) ausgebildet ist.
  10. Radlager für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Dichtungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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