DE102022206754A1

DE102022206754A1 - Dichtvorrichtung zum Einsetzen zwischen zwei relativ zueinander rotierendenElementen und zugehörige Übertragungsanordnung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102022206754A1
Application number: DE102022206754.1A
Authority: DE
Inventors: Davide Bergesio; Daniele Duch; Marco Falossi
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2022-07-01
Publication date: 2023-01-19
Also published as: IT202100018635A1; US20230017687A1; CN115614395A

Abstract

Übertragungsanordnung (1) für Fahrzeuge mit einem Wälzlager (3), das eine Dichtvorrichtung (10) aufweist, die aus einer ersten ringförmigen Abschirmung (11), die mit einem stationären Außenring (5) des Lagers verbunden ist, und einer zweiten ringförmigen Abschirmung (13) besteht, die mit einem rotierenden Innenring (4) des Lagers verbunden ist; wobei radial äußere erste und zweite L-förmige Abschnitte (18, 19) der ersten und zweiten Abschirmung axial aus dem Lager und in Richtung eines Gleichlaufgelenks (2) auskragen, wobei der erste L-förmige Abschnitt (18) eine erste und eine zweite ringförmige Lippe (14, 15) hat, die mit dem zweiten L-förmigen Abschnitt (19) eine radiale Folge von Labyrinthdichtungen (22, 27, 28) bilden; eine dritte ringförmige Lippe (16) ist radial stromabwärts der Folge von Labyrinthdichtungen angeordnet und arbeitet in Gleitkontakt mit der zweiten Abschirmung (13) zusammen; ein an dem zweiten L-förmigen Abschnitt befestigter Encoder (20) hat einen ringförmigen Überhang (21), der mit der ersten Lippe (14) eine erste Labyrinthdichtung (22) bildet.

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung, die dazu bestimmt ist, zwischen zwei relativ zueinander rotierende Elemente eingefügt zu werden, um einen von diesen Elementen begrenzten ringförmigen Hohlraum fluiddicht abzudichten.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Dichtvorrichtung für Wälzlager und noch spezieller eine Dichtvorrichtung, die in einer Fahrzeugradnabeneinheit zwischen einem im Gebrauch rotierenden radialen Innenring und einem im Gebrauch feststehenden radialen Au-ßenring der Radnabeneinheit eingesetzt werden kann.
Die Erfindung betrifft auch eine Übertragungsanordnung für Fahrzeuge, typischerweise eine Antriebswelle für ein Fahrzeugantriebsrad, die mit einer solchen Dichtvorrichtung versehen ist, die an einer inneren oder innenseitigen Seite der Dichtungsanordnung angeordnet ist („innenseitig“ wird auch mit der Abkürzung „IB“ bezeichnet).
Stand der Technik
In einer Übertragungsanordnung eines Fahrzeugs ist ein Gleichlaufgelenk winkelförmig einstückig mit einem radialen Innenring eines Wälzlagers verbunden, das seinerseits mit einem Antriebsrad des Fahrzeugs verbunden ist, und zwar entweder direkt mittels eines dem Gleichlaufgelenk gegenüberliegenden geflanschten Endes desselben oder indirekt mittels eines geflanschten Zapfens oder einer geflanschten Welle, auf dem bzw. der der Innenring des Wälzlagers befestigt ist und der bzw. die winkelförmig einstückig mit dem rotierenden Teil des Gleichlaufgelenks verbunden ist. Der Innenring ist also während des Gebrauchs drehbar. Der Außenring des Wälzlagers ist dagegen in bekannter Weise direkt oder indirekt mit einem Aufhängungspfosten eines Fahrzeugs verbunden und steht daher während des Gebrauchs still.
Zwischen dem Innenring und dem Außenring des Wälzlagers befindet sich ein ringförmiger Hohlraum, in dem die Wälzkörper untergebracht sind, die den Innenring in Bezug auf den Außenring drehbar machen. Dieser ringförmige Hohlraum muss durch zwei Dichtvorrichtungen gegen das Eindringen von Verunreinigungen von außen, wie Wasser, Staub oder Schlamm, geschützt werden, wobei eine erste auf der außenseitigen Seite des Fahrzeugs, d. h. in Richtung des Rades, und eine zweite auf der innenseitigen Seite, d. h. in Richtung des Fahrzeuginnenraums, angeordnet ist.
Die innenseitig angeordnete Dichtvorrichtung nimmt normalerweise während der Fahrt die meisten äußeren Verunreinigungen auf und ist daher aus Sicht der hydraulischen Dichtung, die in der Regel durch eine oder mehrere ringförmige Lippen mit Gleitkontakt gebildet wird, die am stärksten beanspruchte Vorrichtung. Eine hohe Überdeckung zwischen der Gleitkontaktlippe und der jeweiligen Dichtfläche, mit der sie gleitend zusammenwirkt, kann zwar eine optimale hydraulische Abdichtung gewährleisten, erhöht aber andererseits die Reibung und damit den Energieverbrauch während der Fahrt des Fahrzeugs sowie den Verschleiß der Gleitkontaktlippe.
Darüber hinaus werden Verunreinigungen, die an die Gleitkontaktlippe gelangen, von dieser zwar aufgehalten, können sie aber auch beschädigen und so den Verschleiß der Gleitkontaktlippe in anomaler Weise erhöhen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Dichtvorrichtung bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet und dabei einfach und kostengünstig in der Herstellung und kompakt in den Abmessungen ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, eine Übertragungsanordnung für Fahrzeuge bereitzustellen, die eine hohe Zuverlässigkeit über einen langen Zeitraum aufweist.
Erfindungsgemäß sind daher eine Dichtungsanordnung, die zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Elementen, insbesondere zwischen Innen- und Außenring eines Wälzlagers oder einer Radnabeneinheit, einsetzbar ist, und eine Übertragungsanordnung für Fahrzeuge, die mit einer solchen Dichtungsanordnung versehen ist, mit den in den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Merkmalen bereitgestellt.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, in denen:

1 in schematischer Form eine Ansicht und einen radialen Schnitt einer gemäß der Erfindung realisierten Übertragungsanordnung für Fahrzeuge zeigt, wobei zur einfacheren Veranschaulichung Teile entfernt oder nur teilweise dargestellt sind;
2 in schematischer Form in größerem Maßstab und im radialen Querschnitt ein Detail der Übertragungsanordnung für Fahrzeuge gemäß 1 einschließlich der Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt; und
3 in schematischer Form in noch größerem Maßstab und wiederum im radialen Querschnitt ein Detail der erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Mit Bezug auf die 1 bis 3 bezeichnet 1 insgesamt eine Übertragungsanordnung für Fahrzeuge, die dazu ausgelegt ist, eine Drehbewegung mechanisch auf ein (bekanntes und nicht dargestelltes) Fahrzeugrad zu übertragen.
Die Anordnung 1 umfasst ein Gleichlaufgelenk 2 und ein Wälzlager und/oder eine Radnabeneinheit 3 bekannter Art, die ihrerseits einen radialen Innenring 4 und einen radialen Außenring 5 umfassen, die in Bezug auf eine Drehachse A koaxial zueinander angeordnet sind und relativ zueinander um die Drehachse A rotieren.
Insbesondere ist der Innenring 4 in bekannter, zur einfacheren Veranschaulichung nicht dargestellter Weise ringförmig integral mit dem ebenfalls bekannten Gleichlaufgelenk 2 gekoppelt, und der Außenring 5 ist in bekannter Weise ortsfest mit einem bekannten Fahrzeugaufhängungsständer 6 gekoppelt, in diesem speziellen Fall innerhalb oder gegenüber einem Innensitz 7 des Aufhängungsständers 6. Der Innenring 4 dreht sich daher während des Gebrauchs zusammen mit dem Gleichlaufgelenk 2 um die Drehachse A.
Zwischen dem Innenring 4 und dem Außenring 5 ist eine Dichtvorrichtung 10 zum Schutz von Wälzkörpem (bekannt und zur einfacheren Veranschaulichung nicht dargestellt), die zwischen den Ringen 4 und 5 abrollen, so dass sie während des Gebrauchs relativ zueinander drehbar hergestellt werden.
Hier und in der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung wird auf die Innen- und Außenringe 4, 5 eines Wälzlagers oder einer Radnabeneinheit 3 Bezug genommen, aber es ist klar, dass die gemachten Ausführungen in identischer Weise für jedes Paar konzentrischer mechanischer Elemente gelten, die sich in relativer Drehung befinden.
Die Dichtvorrichtung 10 gemäß der Erfindung ist daher von der Art, die zwischen ein erstes mechanisches Element 4 und ein zweites mechanisches Element 5 in Relativdrehung eingesetzt werden kann, insbesondere und vorzugsweise zwischen den Ringe 4, 5 eines Wälzlagers oder einer Radnabeneinheit 3, die einen Teil der Übertragungsanordnung 1 für Fahrzeuge bilden.
Die Dichtvorrichtung 10 umfasst eine im Wesentlichen starre erste ringförmige Abschirmung 11, die einstückig mit einem elastomeren ersten ringförmigen Element 12 verbunden ist, und eine im Wesentlichen starre zweite ringförmige Abschirmung 13, die koaxial zur ersten Abschirmung 11 angeordnet ist und dem elastomeren ersten ringförmigen Element 12 gegenüberliegt.
Die Abschirmungen 9 und 13 werden in bekannter Weise aus einem gepressten und gestanzten Blech, beispielsweise aus Stahl, hergestellt, und das ringförmige Elastomerelement 12 wird an die Abschirmung 11 angeformt, mit der es einstückig (in dem Sinne, dass es außer bei Bruch untrennbar damit verbunden ist) mittels Vulkanisationsverklebung nach einem bekannten Verfahren befestigt wird.
Das ringförmige Elastomerelement 12 ist mit einer Mehrzahl ringförmiger Lippen 14, 15 und 16 versehen, die axial und/oder radial von der ersten Abschirmung 11 auskragen und in Richtung der zweiten Abschirmung 13 verlaufen.
In dem gezeigten, nicht einschränkenden Beispiel sind die Lippen 14, 15 und 16 alle schräg zur Drehachse A angeordnet, mit der sie konzentrisch und koaxial sind, und haben daher sowohl eine axiale als auch eine radiale Ausdehnung.
In den beigefügten Figuren sind die Abschirmungen 11, 13, die Ringe 4, 5 und die Lippen 14, 15 und 16 im unverformten Zustand nicht maßstabsgetreu dargestellt, und wenn sie übereinander dargestellt sind, bedeutet dies, dass sie mit Übermaß ineinandergreifen.
So ist beispielsweise die Abschirmung 11 radial auf der Innenseite des Außenrings 5 im Eingriff, während die Abschirmung 13 radial auf der Außenseite des Innenrings 4 im Eingriff ist. In ähnlicher Weise ist die ringförmige Lippe 16, wie zu sehen sein wird, eine Gleitkontakt-Dichtlippe, die mit Übermaß mit der Abschirmung 13 in Eingriff steht, während die Lippen 14, 15 Labyrinth-Dichtlippen 14, 15 sind, die zusammenwirken, ohne Kontakt mit der Abschirmung 13 herzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung hat die erste Abschirmung 11 einen radial äußeren Abschnitt 18, der einen ersten radial äußeren Abschnitt der Abschirmung 11 bildet, der im radialen Querschnitt L-förmig ist und, wie zu sehen sein wird, so ausgelegt ist, dass er sich während des Gebrauchs teilweise axial auf der Außenseite des ersten mechanischen Elements in relativer Drehung erstreckt, in diesem speziellen Fall axial auf der Außenseite des Außenrings 5.
Die zweite Abschirmung 13 hat ebenfalls einen radial äußeren Abschnitt 19, der einen zweiten radial äußeren Abschnitt der Abschirmung 13 bildet, der im radialen Querschnitt L-förmig ist und dem ersten L-förmigen Abschnitt 18 zugewandt und von diesem axial und radial beabstandet angeordnet ist.
Der erste L-förmige Abschnitt ist zur Abschirmung 13 hin mit dem elastomerem Element 12 ausgekleidet und hat eine erste und eine zweite ringförmige Lippe 14 bzw. 15, die berührungslos mit dem zweiten L-förmigen Abschnitt 19 zusammenwirken, um mit diesem und zwischen der ersten und der zweiten Abschirmung 11, 13, wie zu sehen sein wird, eine radiale Folge von Labyrinthdichtungen zu bilden, die in Reihe zueinander angeordnet sind.
Darüber hinaus hat die erste Abschirmung 11 auch die dritte ringförmige Lippe 16, die radial auf der Innenseite der Dichtlippen 14, 15 und der von diesen gebildeten radialen Folge von Labyrinthdichtungen angeordnet ist und mit der zweiten Abschirmung 13 in Gleitkontakt mit einem vorgegebenen axialen Übermaß zusammenwirkt.
Die ringförmigen Dichtlippen 14, 15 und 16 sind einstückig mit dem ringförmigen elastomeren Element 13 durch einen einzigen Pressvorgang und unter Verwendung desselben Elastomermaterials gebildet, so dass sie elastisch verformbar sind.
Die zweite Abschirmung 13 ist einstückig mit einem zweiten ringförmigen elastomeren Element 20 (das auch aus einem nicht rein elastomeren Kunststoff hergestellt sein kann) auf der der ersten Abschirmung 11 gegenüberliegenden Seite bereitgestellt (wobei dieser Begriff die oben angegebene Bedeutung hat), das vorzugsweise so ausgelegt ist, dass es ein bekanntes Drehzahlsignalelement oder einen Drehgeber bildet, der beispielsweise magnetisierbares oder elektrisch leitendes Material enthält und entlang des ringförmigen Randes diskontinuierliche Zonen hat, die beispielsweise durch einen Wechsel von Spitzen und/oder Tälern, magnetisierten oder nicht magnetisierten Zonen oder mit entgegengesetzten Polen magnetisierten Zonen usw. gebildet sind. In jedem Fall ist das ringförmige Element 20 dazu ausgelegt, ein Signal mittels eines bekannten Sensors P (gestrichelt dargestellt) zu erzeugen, der mit seiner Achse senkrecht zur Drehachse A angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das zweite ringförmige elastomere Element 20 ferner radial außen mit einem ringförmigen Überhang 21 versehen, der sich axial auskragend von der zweiten Abschirmung 13 in Richtung der ersten Abschirmung 11 erstreckt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die erste ringförmige Lippe 14 radial auf der Außenseite der zweiten und dritten ringförmigen Dichtlippe 15 und 16 angeordnet und erstreckt sich auskragend in Richtung des ringförmigen Überhangs 21, mit dem sie einen ersten ringförmigen Spalt 22 (2 und 3) zwischen der ersten und zweiten Abschirmung 11, 13 begrenzt, der eine erste, radial äußerste Labyrinthdichtung bildet, die Teil der genannten radialen Folge von hydraulisch hintereinander angeordneten Labyrinthdichtungen ist.
Die erste ringförmige Lippe 14 ragt radial auf der Innenseite des ringförmigen Überhangs 21 in Richtung dieses Überhangs aus, so dass der ringförmige Spalt 22, der die erste Labyrinthdichtung bildet, ein radialer Spalt ist, der radial auf der Innenseite des Überhangs 21 angeordnet ist.
Der radial äußere L-förmige Abschnitt 19 der zweiten Abschirmung 13 umfasst (2 und 3) einen ersten Hülsenabschnitt 23, der radial auf der Innenseite eines entsprechenden ersten Hülsenabschnitts 24 des radial äußeren L-förmigen Abschnitts 18 der Abschirmung 11 angeordnet und von diesem radial und axial beabstandet ist.
Der L-förmige Abschnitt 19 umfasst weiter einen ersten Flanschabschnitt 25, der sich radial auf der Außenseite des ersten Hülsenabschnitts 23 des L-förmigen Abschnitts 19 erstreckt und einem entsprechenden ersten Flanschabschnitt 26 des L-förmigen Abschnitts 18 gegenüberliegt.
Das ringförmige Element 20 und der entsprechende ringförmige Überhang 21 sind einstückig an diesem Flanschabschnitt 25 des L-förmigen Abschnitts 19 befestigt, während die erste und die zweite ringförmige Lippe 14, 15 radial auf der Außenseite bzw. radial auf der Innenseite des ersten Flanschabschnitts 26 des ersten L-förmigen Abschnitts 18 befestigt sind.
Zwischen dem ersten und dem zweiten L-förmigen Abschnitt 18 und 19 und der ersten und der zweiten ringförmigen Lippe 14, 15 ist eine erste ringförmige Kammer 27 definiert/begrenzt, die eine radial dazwischen liegende zweite Labyrinthdichtung bildet, die Teil der genannten radialen Folge von hydraulisch hintereinander angeordneten Labyrinthdichtungen ist.
Darüber hinaus erstreckt sich die zweite ringförmige Lippe 15 auskragend in Richtung des ersten Hülsenabschnitts 23 des L-förmigen Abschnitts L19, um damit einen zweiten ringförmigen Spalt 28 zwischen der ersten und der zweiten Abschirmung 11, 13 zu begrenzen, der eine dritte Labyrinthdichtung 28 bildet/darstellt, die radial am weitesten innen liegt, in der genannten radialen Folge von Labyrinthdichtungen, die hydraulisch in Reihe angeordnet sind.
Die zweite Lippe 15 ragt in Richtung des ersten Hülsenabschnitts 23 des L-förmigen Abschnitts 19 radial auf dessen Außenseite aus, so dass der ringförmige Spalt 28, der die dritte Labyrinthdichtung bildet, ein radialer Spalt ist, der radial auf der Außenseite des Hülsenabschnitts 23 angeordnet ist.
Vorzugsweise hat der radiale Spalt 28 eine kleinere radiale Amplitude als der radiale Spalt 22.
Der Hülsenabschnitt 24 des radial äußeren L-förmigen Abschnitts 18 ist so ausgelegt, dass er während des Gebrauchs winkelförmig mit dem ersten Element, in diesem Fall dem feststehenden Außenring 5, verbunden ist, so dass der jeweilige Flanschabschnitt 26 des L-förmigen Abschnitts 18 während des Gebrauchs axial auf der Außenseite dieses ersten Elements, d.h. des Außenrings 5, und bündig mit diesem angeordnet ist.
Die erste Abschirmung 11 umfasst außerdem (2 und 3) einen zweiten Flanschabschnitt 29, der sich radial auf der Innenseite des L-förmigen Abschnitts 18 erstreckt, ausgehend von einem ersten Ende 30 des Hülsenabschnitts 24, das einem zweiten Ende 31 des Hülsenabschnitts 24 gegenüberliegt, von dem aus sich der genannte Flanschabschnitt 26 auf der dem Flanschabschnitt 29 gegenüberliegenden Seite erstreckt.
Die zweite und die dritte ringförmige Lippe 15 und 16 begrenzen zwischen der ersten und der zweiten Abschirmung 11, 13 radial auf der Innenseite der L-förmigen Abschnitte 18 und 19 der Abschirmungen 11 und 13 eine zweite ringförmige Kammer 32, die radial auf der Außenseite der dritten ringförmigen Lippe 16 angeordnet und so ausgelegt ist, dass sie eventuelle externe Verunreinigungen C (in 1 durch die Pfeile angedeutet) auffängt, die an der ersten und der zweiten Lippe 14, 15 vorbeigehen können.
Diese zweite ringförmige Kammer 32 kann vorteilhaft mit Schmiermittel 33 (3) gefüllt werden, wenn dies notwendig oder geeignet ist.
Wie aus dem bisher Beschriebenen hervorgeht, ist gemäß einem charakteristischen Aspekt der Erfindung der radial äußere L-förmige Abschnitt 19 der Abschirmung 13 axial auf der Außenseite der ersten Abschirmung 11 in Richtung des Gleichlaufgelenks 2 verschoben angeordnet.
Radial auf der Innenseite des L-förmigen Abschnitts 19, ausgehend von einem ersten Ende 34 des Hülsenabschnitts 23, gegenüber einem zweiten Ende 35 des Hülsenabschnitts 23, von dem aus sich der Flanschabschnitt 25 radial nach außen erstreckt, umfasst die zweite Abschirmung 13 einen zweiten Flanschabschnitt 36 (2 und 3), der gegenüber dem entsprechenden zweiten Flanschabschnitt 29 der ersten Abschirmung 11 radial auf der Innenseite des L-förmigen Abschnitts 18 angeordnet ist.
Weiterhin radial auf der Innenseite des L-förmigen Abschnitts 19 und radial auf der Innenseite des Flanschabschnitts 36 umfasst die zweite Abschirmung 13 ferner einen zweiten Hülsenabschnitt 37 (2), der parallel und gegenüberliegend zu dem Hülsenabschnitt 23 angeordnet und dazu ausgelegt ist, während des Gebrauchs winkelförmig integral mit dem zweiten relativ drehbaren Element, in diesem speziellen Fall dem rotierenden Innenring 4, angebracht zu werden, um während des Gebrauchs den zweiten L-förmigen Abschnitt 19 axial auf der Außenseite des zweiten Elements in relativer Drehung, d.h. des Innenrings 4, anzuordnen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat die mit der bisher beschriebenen Dichtvorrichtung 10 versehene Übertragungsanordnung 1 die zweite Abschirmung 13, die einstückig mit dem rotierenden Innenring 4 gekoppelt ist, und die erste Abschirmung 11, die einstückig mit dem feststehenden Außenring 5 gekoppelt ist.
Darüber hinaus sind der erste Flanschabschnitt 26 des radial äußeren L-förmigen Abschnitts 18 der Abschirmung 11 und der gesamte radial äußere L-förmige Abschnitt 19 der Abschirmung 13 axial an der Außenseite des Innenrings 4 angeordnet, um einen Teil eines axialen Raums S einzunehmen, der zwischen der Wälzlager- oder Radnabeneinheit 3 und dem Gleichlaufgelenk 2 liegt, so dass ein radial äußerer Rand 38 des Ringelements 20, das vorzugsweise ein Drehzahlsignalelement oder einen Encoder definiert, das am Flanschabschnitt 25 des L-förmigen Abschnitts 19 der zweiten Abschirmung 13 befestigt ist, zusammen mit einer radial inneren Seitenwand 39 des Sitzes 7 des Aufhängungspfostens 6 für das Wälzlager oder die Radnabeneinheit 3 einen vordefinierten axialen Spalt 40 bildet, der eine Labyrinthdichtung zwischen dem Aufhängungspfosten 6 und der zweiten Abschirmung 13 bildet.
Diese Labyrinthdichtung 40 ist der Abfolge der hydraulisch hintereinander angeordneten Labyrinthdichtungen 22, 27 und 28 radial vorgelagert und ist die erste Labyrinthdichtung, die während des Gebrauchs von den externen Verunreinigungen C beaufschlagt wird.
Aufgrund der Tatsache, dass diese Kante 40 einstückig mit dem Innenring 4 rotiert, erreichen die meisten Verunreinigungen C nicht einmal die erste Labyrinthdichtung 22; die Verunreinigungen C, die die Labyrinthdichtung 22 passieren, werden auch aufgrund des Vorhandenseins der stromabwärts gelegenen Labyrinthdichtung 28 im Inneren der ringförmigen Kammer 27 gesammelt und aufgrund der Rotation der Abschirmung 13 zumindest teilweise aus der Kammer 27 ausgestoßen, so dass die Kammer 27 als weitere Labyrinthdichtung wirkt; die geringe Menge an Verunreinigungen C, die sogar die Kammer 27 und die Labyrinthdichtung 28 passiert, erreicht jedoch nicht die Gleitkontaktlippe 16, da sie im Inneren der Kammer 32 blockiert ist, so dass die Lippe 16, die die einzige Dichtlippe ist, die Reibung erzeugt, einem begrenzten Verschleiß unterliegt und optimal funktioniert und mit minimaler Beeinträchtigung ausgelegt werden kann, um den Energieverbrauch und den Verschleiß zu verringern, während die gleiche Dichtungseffizienz in Bezug auf die Verunreinigungen C beibehalten wird.
Zwischen dem Sitz 7 des Aufhängungspfostens 6 und dem Gleichlaufgelenk 2 ist ferner eine ringförmige Zentrifugalkammer 41 (1) für etwaige externe Verunreinigungen C definiert, die innen durch die zweite rotierende Abschirmung 13 begrenzt ist und auf der der zweiten Abschirmung 13 gegenüberliegenden Seite mit einem radialen ringförmigen Spalt 42 versehen ist, der zwischen dem Aufhängungspfosten 6 und dem Gleichlaufgelenk 2 definiert ist und dazu ausgelegt ist, die Verunreinigungen C nach außen abzuführen; beispielsweise durch geeignete Bilden der äußeren Form des Gleichlaufgelenks 2 ist es möglich, dem Spalt 42 eine Venturi-Effekt-Form zu verleihen, die den Ausstoß der Verunreinigungen C erleichtert.
Alle Ziele der Erfindung sind somit erreicht.

Claims

Dichtvorrichtung (10), die zwischen ein erstes und ein zweites relativ zueinander drehbares Element, insbesondere zwischen die Ringe (4, 5) eines Wälzlagers oder einer Radnabeneinheit (3), einfügbar ist, wobei die Dichtvorrichtung eine im Wesentlichen starre erste ringförmige Abschirmung (11), die einstückig mit einem ersten ringförmigen Element (12) aus Elastomer gekoppelt ist, und eine im Wesentlichen starre zweite ringförmige Abschirmung (13) umfasst, die koaxial zu der ersten Abschirmung (11) angeordnet ist und dem ersten ringförmigen Element (12) aus Elastomer gegenüberliegt, wobei letzteres mit einer Mehrzahl ringförmiger Dichtlippen (14, 15, 16) versehen ist, die sich axial und/oder radial auskragend von der ersten Abschirmung und in Richtung der zweiten Abschirmung erstrecken; dadurch gekennzeichnet, dass: (i) die erste Abschirmung (11) einen ersten radial äußeren Abschnitt (18) hat, der im radialen Querschnitt L-förmig ist und so ausgelegt ist, dass er sich während des Gebrauchs teilweise axial außerhalb des zweiten Elements (5) erstreckt; (ii) die zweite Abschirmung (13) einen zweiten radial äußeren Abschnitt (19) hat, der im radialen Querschnitt L-förmig ist und dem ersten L-förmigen Abschnitt (18) zugewandt und von diesem axial und radial beabstandet angeordnet ist; (iii) der erste L-förmige Abschnitt (18) eine erste und eine zweite ringförmige Lippe (14, 15) hat, die berührungslos mit dem zweiten L-förmigen Abschnitt (19) zusammenwirken, um mit diesem und zwischen der ersten und der zweiten Abschirmung eine radiale Folge von Labyrinthdichtungen (22, 27, 28) zu bilden, die hydraulisch in Reihe zueinander angeordnet sind; (iv) die erste Abschirmung (11) weiterhin eine dritte ringförmige Lippe (16) hat, die radial auf der Innenseite der ersten und zweiten Lippe (14, 15) und der radialen Folge von Labyrinthdichtungen angeordnet ist und in Gleitkontakt mit einem vorbestimmten axialen Übermaß mit der zweiten Abschirmung (13) zusammenwirkt.
Dichtvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und dritte Lippe (14, 15, 16) einstückig mit dem ersten ringförmigen elastomeren Element (12) gebildet sind; wobei die zweite Abschirmung (13) einstückig auf der der ersten Abschirmung (11) gegenüberliegenden Seite mit einem zweiten ringförmigen Elastomer- oder Kunststoffelement (20) versehen ist, das vorzugsweise dazu ausgelegt ist, ein Drehzahlsignalelement oder einen Encoder zu bilden, wobei das zweite ringförmige Elastomer- oder Kunststoffelement (20) radial auf der Außenseite mit einem ringförmigen Überhang (21) bereitgestellt ist, der sich axial von der zweiten Abschirmung aus und in Richtung der ersten Abschirmung erstreckt; wobei die erste ringförmige Lippe (14) radial auf der Außenseite der zweiten und dritten ringförmigen Dichtlippe angeordnet ist und sich auskragend in Richtung des ringförmigen Überhangs (21) erstreckt, mit dem sie einen ersten ringförmigen Spalt zwischen der ersten und zweiten Abschirmung (11, 13) begrenzt, der eine erste Labyrinthdichtung (22) bildet, die in der radialen Folge von Labyrinthdichtungen radial am weitesten außen liegt.
Dichtvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lippe (14) radial auf der Innenseite des ringförmigen Überhangs (21) auskragend in Richtung dieses Überhangs verläuft.
Dichtvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite L-förmige Abschnitt (19) der zweiten Abschirmung (13) gebildet ist durch: einen ersten Hülsenabschnitt (23), der radial auf der Innenseite eines entsprechenden ersten Hülsenabschnitts (24) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) angeordnet und von diesem radial und axial beabstandet ist; und einen ersten Flanschabschnitt (25), der sich radial auf der Außenseite des ersten Hülsenabschnitts (23) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19) erstreckt und einem entsprechenden ersten Flanschabschnitt (26) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) gegenüberliegt; wobei der ringförmige Überhang (21) an dem ersten Flanschabschnitt (25) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19) befestigt ist, während die erste und die zweite ringförmige Lippe (14, 15) radial auf der Außenseite bzw. radial auf der Innenseite des ersten Flanschabschnitts (26) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) montiert sind; wobei zwischen dem ersten und dem zweiten L-förmigen Abschnitt (18, 19) und der ersten und der zweiten ringförmigen Lippe (14, 15) eine erste ringförmige Kammer definiert ist, die eine radial dazwischenliegende zweite Labyrinthdichtung (27) der radialen Folge von Labyrinthdichtungen bildet; und die zweite ringförmige Lippe (15) sich auskragend in Richtung des ersten Hülsenabschnitts (23) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19) erstreckt, um damit einen zweiten ringförmigen Spalt zwischen der ersten und zweiten Abschirmung (11, 13) zu begrenzen, der eine dritte, radial innerste Labyrinthdichtung (28) der radialen Folge von Labyrinthdichtungen bildet.
Dichtvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lippe (15) in Richtung des ersten Hülsenabschnitts (23) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19) radial an der Außenseite desselben auskragend verläuft.
Dichtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hülsenabschnitt (24) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) so ausgelegt ist, dass er während des Gebrauchs winkelförmig fest mit dem zweiten Element (5) verbunden ist, so dass der jeweilige erste geflanschte Abschnitt (26) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) während des Gebrauchs axial außen und bündig mit dem zweiten Element angeordnet ist; wobei die erste Abschirmung (11) weiterhin einen zweiten Flanschabschnitt (29) umfasst, der sich radial auf der Innenseite des ersten L-förmigen Abschnitts (18) von einem ersten Ende (30) des ersten Hülsenabschnitts (24) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) gegenüber einem zweiten Ende (31) des ersten Hülsenabschnitts (24) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) erstreckt, von dem sich der erste Flanschabschnitt (26) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) auf der gegenüberliegenden Seite zu dem zweiten Flanschabschnitt (29) erstreckt.
Dichtvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und die dritte ringförmige Dichtlippe (15, 16) zwischen der ersten und der zweiten L-förmigen Abschirmung, radial auf der Innenseite des ersten und des zweiten L-förmigen Abschnitts (18, 19), eine zweite ringförmige Kammer (32) definieren, die radial auf der Außenseite der dritten ringförmigen Lippe (16) angeordnet und ausgelegt ist, um alle externen Verunreinigungen (C) abzufangen, die über die erste und die zweite Lippe hinausgehen; wobei die zweite ringförmige Kammer (32) so ausgelegt ist, dass sie mit Schmiermittel (33) gefüllt werden kann, wenn dies nützlich oder notwendig ist.
Dichtvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite L-förmige Abschnitt (19) axial an der Außenseite der ersten Abschirmung (11) angeordnet ist.
Dichtvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abschirmung (19) radial auf der Innenseite des zweiten L-förmigen Abschnitts (19), ausgehend von einem ersten Ende (34) eines ersten Hülsenabschnitts (23) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19), gegenüber einem zweiten Ende (35) des ersten Hülsenabschnitts (23), von dem sich ein erster Flanschabschnitt (25) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19) radial nach außen erstreckt, umfasst: einen zweiten Flanschabschnitt (36), der gegenüber einem entsprechenden zweiten Flanschabschnitt (29) der ersten Abschirmung (11) radial auf der Innenseite des ersten L-förmigen Abschnitts (18) angeordnet ist; und einen zweiten Hülsenabschnitt (37), der parallel zu und gegenüber dem ersten Hülsenabschnitt (23) angeordnet und so ausgelegt ist, dass er während des Gebrauchs winkelförmig integral mit dem ersten relativ drehbaren Element angebracht wird, um während des Gebrauchs den zweiten L-förmigen Abschnitt (19) axial auf der Außenseite des zweiten Elements in relativer Drehung anzuordnen.
Übertragungsanordnung (1) für Fahrzeuge, umfassend ein Wälzlager und/oder eine Radnabeneinheit (3), deren radialer Innenring (4) winkelförmig einstückig mit einem Gleichlaufgelenk (2) gekoppelt ist und deren radialer Außenring (5) stationär mit einem Fahrzeugaufhängungsständer (6) gekoppelt ist, wobei zwischen dem Innen- und dem Außenring (4, 5) auf der Seite des Gleichlaufgelenks eine Dichtvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 eingefügt ist, wobei die zweite Abschirmung (13) einstückig mit dem rotierenden Innenring (4) und die erste Abschirmung (11) einstückig mit dem stationären Außenring (5) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass ein erster geflanschter Abschnitt (26) des ersten L-förmigen Abschnitts (18) und der zweite L-förmige Abschnitt (19) der ersten und zweiten Abschirmung (11, 13) axial auf der Außenseite des Außenrings (5) angeordnet sind, um einen Teil eines axialen Raums (S) zwischen dem Wälzlager oder der Radnabeneinheit (3) und dem Gleichlaufgelenk (2) einzunehmen, so dass ein radial äußerer Rand (38) eines ringförmigen Elements (20), das aus einem Elastomer oder aus einem synthetischen Kunststoffmaterial ist und vorzugsweise ein Drehzahlsignalelement oder einen Encoder definiert, der an einem Flanschabschnitt (25) des zweiten L-förmigen Abschnitts (19) der zweiten Abschirmung befestigt ist, einen vordefinierten axialen Spalt (40) mit einer radial inneren Seitenwand (39) eines Sitzes (7) des Aufhängungsständers für die Wälzlager- oder Radnabenlagereinheit (3) bildet; wobei der vordefinierte axiale Spalt (40) eine Labyrinthdichtung zwischen dem Aufhängungsständer (6) und der zweiten Abschirmung (13) bildet, die radial stromaufwärts von der Folge von Labyrinthdichtungen (22, 27, 28) angeordnet ist, die in Reihe angeordnet sind; wobei zwischen dem Sitz (7) des Aufhängungsständers und dem Gleichlaufgelenk (2) eine ringförmige Zentrifugalkammer (41) für externe Verunreinigungen definiert ist, die im Inneren durch die zweite rotierende Abschirmung (13) begrenzt ist und auf der der zweiten Abschirmung gegenüberliegenden Seite mit einem radialen ringförmigen Spalt (42) versehen ist, der zwischen dem Aufhängungsständer und dem Gleichlaufgelenk definiert ist und zum Ableiten der Verunreinigungen nach außen ausgelegt ist.