DE19708630A1 - Dichtung für Lagerbuchsen, insbesondere für Kreuzgelenke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für Lagerbuchsen, insbeson­ dere für Kreuzgelenke, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine bekannte Dichtung dieser Art (DE-OS 41 28 179) besteht aus zwei Dichtungsteilen, die jeweils einen Stützring mit einem daran befestigten Grundkörper aufweisen. Der eine Dichtungsteil weist zwei radiale Dichtlippen auf, die am Gelenkzapfen anlie­ gen. Mit einer weiteren, etwa axial verlaufenden Dichtlippe liegt dieser Dichtteil dichtend am anderen Dichtteil an, wodurch ver­ hindert werden soll, daß aus einer Rinne des einen Dichtungs­ teiles Wasser in Richtung des Gelenkzapfens abfließen kann. Der andere Dichtteil weist eine weitere Dichtlippe auf mit der er dichtend an einer Außenseite der Lagerbuchse anliegt. Diese Dichtung ist infolge ihrer mehrteiligen Ausbildung und der Viel­ zahl von Dichtlippen konstruktiv aufwendig ausgebildet und teuer in der Herstellung. Außerdem erfordert die mehrteilige Dich­ tungsausbildung einen erhöhten Montageaufwand. Nachteilig ist ferner, daß die Dichtlippen aus einem Material bestehen, das relativ rasch verschleißt, so daß eine einwandfreie Abdichtung dann nicht mehr gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung dieser Art so auszubilden daß sie bei einfacher Ausbildung auch nach längerer Einsatzdauer eine einwandfreie Abdichtung gewährlei­ stet.

Diese Aufgabe wird bei einer Dichtung der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruches 1 gelöst.

Da die Schmutzlippe aus Polyurethan und die gegen Fett ab­ dichtende Dichtlippe aus Elastomermaterial bestehen, sind sie optimal an die jeweilige Dichtungsaufgabe angepaßt. Die aus Polyurethan bestehende Schmutzlippe hat eine hohe Ver­ schleißfestigkeit, so daß auch nach langer Einsatzdauer eine einwandfreie Schmutzabdichtung gewährleistet ist. Ferner ge­ währleistet die erfindungsgemäße Dichtlippenausbildung, daß die Dichtlippen zum Nachschmieren der Lager geöffnet werden kön­ nen. Die erfindungsgemäße Dichtung kann darüberhinaus kon­ struktiv einfach ausgebildet sein, so daß sie kostengünstig her­ gestellt und montiert werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in den Zeich­ nungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teil einer erfindungsgemäßen Dichtung, die auf einem Kreuzgelenkzapfen angeordnet ist, im Axial­ schnitt,

Fig. 2 und Fig. 3 jeweils eine weitere Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Dichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.

Zur Übertragung von Drehmomenten werden im Fahrzeug- und Maschinenbau Gelenkwellen eingesetzt. Sie bestehen aus zwei oder mehreren Einzelwellen, die durch sogenannte Kreuzgelen­ ke miteinander über Kreuzgelenkgabeln verbunden sind. In den Kreuzgelenkgabeln werden Lagerbuchsen eingesetzt, die einen Winkelversatz der einzelnen Wellen zueinander zulassen. Die Lebensdauer und der Wartungsaufwand, insbesondere Nach­ schmierung und Lagerwechsel, der gesamten Gelenkwelle ist von den Lagerbuchsen und der Wirksamkeit der Abdichtung der La­ gerbuchsen abhängig. Zur Abdichtung werden Dichtungen gemäß den Fig. 1 bis 3 eingesetzt, die in einer Aufnahmeöffnung der Lagerbuchse angeordnet sind. Die in Fig. 1 dargestellte Dichtung 1 ist ein sogenannter Radialwellendichtring mit einem napfförmi­ gen Verstärkungsring 2, in dessen Aufnahmeöffnung 3 zwei Dichtkörper 4, 5 der Dichtung 1 angeordnet sind.

Der Verstärkungsring 2 hat einen radialen Boden 6 und eine zy­ lindrische Wandung 7. Der Verstärkungsring 2 besteht im Aus­ führungsbeispiel aus Stahl, der einen sicheren Festsitz innerhalb der Lagerbuchse L gewährleistet.

Die beiden Dichtkörper 4, 5 bilden mit dem Versteifungsring 2 einen Verbundkörper.

Der napfförmige Dichtkörper 4 hat einen Radialring 8, der am Boden 6 des Versteifungsringes 2 anliegt und mindestens dop­ pelt so dick wie dieser ausgebildet ist, sowie einen zylindrischen Mantel 9, der an der Innenseite der zylindrischen Wandung 7 des Verstärkungsringes 2 anliegt und etwa gleiche Dicke wie diese hat. Der Mantel 9 ist geringfügig kürzer als die Wandung 7 und hat eine radial schräg nach innen geneigt verlaufende Stirnseite 10. Im Übergangsbereich 11 vom Mantel 9 in den Boden 8 des Dichtkörpers 4 ist wenigstens eine Rastvertiefung 12 vorgese­ hen, in die wenigstens ein Rastelement 12' des Dichtkörpers 5 einrastet. Vorzugsweise verlaufen die Rastvertiefung 12 und das Rastelement 12' über den Umfang des Mantels 9, sind somit ringförmig ausgebildet. Auf diese Weise sind die beiden Dicht­ körper 4, 5 axial fest miteinander verbunden. Eine zusätzliche Rastverbindung dient als Verdrehsicherung, so daß der Dichtkör­ per 5 nicht gegenüber dem Dichtkörper 4 drehen kann. Zur Bil­ dung der zusätzlichen Rastverbindung ist der Mantel 9 mit min­ destens einer axialen Vertiefung oder einem axialen Schlitz ver­ sehen, in die bzw. den eine axiale, am Umfang des Dichtkörpers 5 vorgesehene Rippe eingreift. Damit die beiden Dichtkörper 4, 5 leicht miteinander verbunden bzw. voneinander gelöst werden können, ist die Rastvertiefung 12 im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet. Das Rastelement 12' ist entsprechend komplementär ausgebildet.

Der Ringteil 8 weist radial innen eine Dichtlippe 13 auf, die sich radial schräg nach außen erstreckt und sich trapezförmig nach außen verjüngt.

Der Dichtkörper 5 besteht aus Polyurethanmaterial. Er hat einen im Querschnitt etwa rechteckigen Ringkörper 14, dessen eine Radialfläche 15 am Ringteil 8 des Dichtkörpers 4 ganzflächig an­ liegt. Die gegenüberliegende Radialfläche 16 hat in montierter Lage (Fig. 1) der Dichtung 1 von der gegenüberliegenden Schulterfläche 17 eines Kreuzgelenkes 18 Abstand, auf dessen einem Gelenkzapfen 19 die Dichtlippe 13 dichtend aufliegt. Über die radial innere Zylinderfläche 20 des Ringkörpers 14 ragt radial eine weitere Dichtlippe 21, die im wesentlichen mit Abstand par­ allel zur Dichtlippe 13 verläuft und wie diese dichtend auf dem Gelenkzapfen 19 aufliegt. Die Dichtlippe 21 verjüngt sich wie die Dichtlippe 13 trapezförmig radial nach innen. Die Dichtlippe 21 ist geringfügig dicker ausgebildet als die Dichtlippe 13. Beide Dichtlippen 13 , 21 liegen in montierter Lage dichtend am Ge­ lenkwellenzapfen 19 an. Die Dichtlippe 13 verhindert, daß in Pfeilrichtung P Schmierfett für in der Lagerbuchse L angeordnete (nicht dargestellte) Wälzkörper nach außen gelangen kann. Die Dichtlippe 21 ist als Schmutzlippe vorgesehen, die einen Zutritt von Schmutz zu den Wälzkörpern des Lagers verhindert.

Die der Zylinderfläche 20 gegenüberliegende äußere Zylinderflä­ che 22 des Ringkörpers 14 weist eine umlaufende Vertiefung 23 auf, in die der Mantel 9 des Dichtkörpers 4 eingreift. Von der Vertiefung 23 steht radial das Rastelement 12' ab, das am Über­ gang von der Zylinderfläche 22 zur Radialfläche 15 vorgesehen ist.

Über die Zylinderfläche 22 des Dichtkörpers 5 ragt im Bereich außerhalb der Wandung 7 des Versteifungsringes 2 ein Flanschteil 24 radial nach außen, der in eine weitere Dichtlippe 25 übergeht. Mit dem Flanschteil 24 liegt der Dichtkörper 5 an der Stirnseite 26 der Wandung 7 des Versteifungsringes 2 an. Der Flanschteil 24 hat eine zylindrische Außenmantelfläche 27, die mit der zylindrischen Außenmantelfläche 28 der Wandung 7 fluchtet. Die Dichtlippe 25 ist etwas dicker und länger als die Dichtlippe 21 und verjüngt sich ebenfalls. Mit der Dichtlippe 25 liegt der Dichtkörper 5 dichtend am Kreuzgelenk 18 an. Die Dichtlippe 25 dient ebenso wie die Dichtlippe 21 zur Schmutzab­ weisung und verhindert, daß von außen Schmutz, Wasser oder Feuchtigkeit in das Lager gelangen können. Da die Dichtlippe 25 aus Polyurethan besteht, hat sie eine hohe Verschleißfestigkeit und eine hohe Lebensdauer. Die andere Dichtlippe 13, die aus elastomerem Material besteht, dient zur Abdichtung gegenüber Feuchtigkeit von außen und verhindert, daß Fett aus dem Lager entweicht.

Durch die beschriebene Ausbildung und Anordnung der Lippen 13, 21 und 25 können diese zum Nachschmieren der Lager ge­ öffnet werden.

Da die Dichtung 1 einteilig als Verbundteil ausgebildet ist, kann sie einfach und schnell montiert werden. Der Dichtkörper 4 mit der Dichtlippe 13 besteht aus elastomerem Material, so daß eine optimale Abdichtung gewährleistet ist. Der Dichtkörper 5, dessen beide Dichtlippen 21, 25 als Schmutzlippen dienen, besteht aus Polyurethan. Die Dichtlippe 25 liegt auf einem im Durchmesser größeren Bereich des Kreuzgelenkes 18 auf als die Dichtlippe 21, die wie die Dichtlippe 13 auf dem Gelenkzapfen 19 aufliegt. Sämtliche Dichtlippen 13, 21, 25 sind in gleicher Richtung radial schräg angeordnet.

Die Dichtung 1a gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Dichtung 1 im wesentlichen nur durch die unter­ schiedliche Ausbildung des Dichtkörpers 5a. Der Versteifungs­ ring 2a und der Dichtkörper 4a sind gleich ausgebildet wie beim vorigen Ausführungsbeispiel. Der Versteifungsring 2a besteht ebenfalls aus Stahl und der Dichtkörper 4a aus Elastomermateri­ al. Der Dichtkörper 4a weist die Elastomerlippe 13a zur Abdich­ tung gegenüber Feuchtigkeit und zum Zurückhalten des Lager­ fettes auf. Benachbart zur Dichtlippe 13a ist die Dichtlippe 21a des Dichtkörpers 5a vorgesehen, der aus Polyurethan besteht. Über die äußere Radialfläche 16a des Dichtkörpers 5a ragt im Anschlußbereich an die radial innere Zylinderfläche 20a die Dichtlippe 25a zur Schmutzabweisung. Sie ragt von der Zylinder­ fläche 20a aus radial schräg nach außen. Die Dichtlippe 25a ist etwa gleich ausgebildet wie die Dichtlippe 21a und kürzer als die Dichtlippe 25 des Dichtkörpers 5 gemäß Fig. 1. Der Dichtkörper 5a weist einen radial vorstehenden Flanschteil 24a auf, der mit seiner zylindrischen Außenmantelfläche 29 an der zylindrischen Innenfläche 30 der Wandung 7a des Versteifungsringes 2a an­ liegt.

Der Dichtkörper 5a liegt im Gegensatz zur vorigen Ausführungs­ form vollständig innerhalb des Versteifungsringes 2a. Die Stirn­ seite 26 der Wandung 7a liegt mit der Radialfläche 16a des Dichtkörpers 5a in einer Ebene.

Die aus Polyurethan bestehende Dichtlippe 25a zur Schmutzab­ weisung liegt dichtend an der radialen Schulterfläche 17 des Kreuzgelenkes 18 an. Da die beiden Dichtkörper 4a, 5a vollstän­ dig im Versteifungsring 2a liegen, wird die Dichtung 1a aus­ schließlich durch den Preßsitz des Versteifungsringes 2a in der Lagerbuche L gehalten.

Die Dichtung 1b gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Dichtung 1a lediglich dadurch, daß die schmutz­ abweisende Dichtlippe 25a nicht axial über die äußere Radialflä­ che 16a, sondern radial innen über die innere Zylinderfläche 20b des Dichtkörpers 5b vorsteht. Der Versteifungsring 2b und der Dichtkörper 4b sind gleich ausgebildet wie der Versteifungsring 2a und der Dichtkörper 4a bzw. 4.

Der Dichtkörper 5b hat wie der Dichtkörper 5a den radial nach außen vorstehenden Flanschteil 24b, mit dem er an der Wandung 7b des Versteifungsringes 2b anliegt. Der Dichtkörper 5b ist ge­ genüber dem Dichtkörper 4b verdrehgesichert, wie an Hand von Fig. 1 beschrieben worden ist. Um zu verhindern, daß Fett aus dem Lager entweicht, weist der Dichtkörper 5b die Dichtlippe 21b auf, die axial benachbart zur Dichtlippe 13b des Dichtkörpers 4b liegt und entsprechend ausgebildet ist wie die Dichtlippen 21 und 21a der Dichtungen 1 und 1a. Die zur Schmutzabweisung vorge­ sehene Dichtung 25b liegt benachbart zur Dichtlippe 21b und ist im wesentlichen gleich ausgebildet wie diese. Mit der Dichtlippe 25b liegt die Dichtung 1b am Gelenkzapfen 19 des Kreuzgelen­ kes 18 dichtend an. Auch bei dieser Dichtung wird über die Ela­ stomerdichtlippe 13b eine einwandfreie Fettabdichtung erreicht. Die beiden Dichtlippen 21b, 25b aus Polyurethan gewährleisten eine einwandfreie Schmutzabdichtung. Sämtliche Dichtlippen 13b, 21b, 25b sind im Querschnitt in gleicher Richtung schräg nach außen geneigt, wodurch eine einfache Nachschmierung des Lagers möglich ist.

Die Dichtungen 1, 1a, 1b, die als Verbundteile mit dem Verstei­ fungsring 2, 2a, 2b ausgebildet sind, lassen sich als nur ein Teil einfach und schnell montieren. Die aus Stahl bestehenden Ver­ steifungsringe stellen einen sicheren Festsitz in der Lagerbuchse L sicher.

Claims (15)

1. Dichtung für Lagerbuchsen, insbesondere für Kreuzgelen­ ke, mit mindestens einem in einer Lagerbuchse angeord­ neten Dichtkörper, der mindestens eine gegen Fett ab­ dichtende radiale Dichtlippe und mindestens eine gegen Schmutz abdichtende Schmutzlippe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Fett abdichtende Dichtlippe (13, 13a, 13b) aus elastomeren Material und die Schmutzlippe (25, 25a, 25b) aus Polyurethan besteht.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Dichtlippe (13, 13a, 13b) und/oder die Schmutzlippe (25, 25a, 25b) an unterschiedlichen Dichtkörperteilen (4, 4a, 4b; 5, 5a, 5b) vorgesehen sind.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörperteile (4, 4a, 4b; 5, 5a, 5b) lösbar miteinander verbunden sind.

4. Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmutzlippe (25, 25a, 25b) aufweisende Dichtkörperteil (5, 5a, 5b) eine zweite, radiale Dichtlippe (21, 21a, 21b) aufweist.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (13, 13a, 13b; 21, 21a, 21b; 25, 25a, 25b) aus demselben Werkstoff wie der zugehörige Dichtkörperteil (4, 4a, 4b; 5, 5a, 5b) bestehen.

6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmutzlippe (25, 25b) radial schräg nach innen verläuft.

7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Schmutzlippe (25b) etwa radial schräg nach außen verläuft.

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmutzlippe (25a) von einer axial äußeren Stirnfläche (16a) des Dichtkörperteiles (5a) radial schräg nach außen verläuft.

9. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radial schräg verlaufen­ den Dicht- und Schmutzlippen (13, 21; 13a, 21a; 13b, 21b, 25b) etwa parallel zueinander verlaufen.

10. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtkörperteile (4, 4a, 4b; 5, 5a, 5b) zumindest teilweise von einem Stütz­ körper (2, 2a, 2b) umgeben sind, der mit Preßsitz in die Lagerbuchse (L) einsetzbar ist.

11. Dichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die elastomere Dichtlip­ pe (13, 13a, 13b) aufweisende Dichtkörperteil (4, 4a, 4b) zwischen einem Boden (6) des Stützkörpers (2, 2a, 2b) und dem anderen Dichtkörperteil (5, 5a, 5b) angeordnet ist.

12. Dichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2, 2a, 2b) aus metallischem Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl, be­ steht.

13. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtkörperteile (4, 4a, 4b; 5, 5a, 5b) verdrehfest miteinander verbunden sind.

14. Dichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtkörperteile (4, 4a, 4b; 5, 5a, 5b) rastend miteinander verbunden sind.

15. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmutzlippe (25, 25a, 25b) aufweisende Dichtkörperteil (5, 5a, 5b) mit ei­ nem radialen Flanschteil (24, 24a, 24b) an einer Wand (7, 7a, 7b) des Stützkörpers (2, 2a, 2b) anliegt.