DE4131694C2

DE4131694C2 - Dichtungsanordnung für eine Lagerbüchse

Info

Publication number: DE4131694C2
Application number: DE19914131694
Authority: DE
Inventors: Guido Rieder
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: DE4131694A1; WO1993006378A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Lagerbüchse mit einem mit der Lagerbüchse verbundenen Verschlußring, der einen inneren Dichtring unter axialer Vorspannung in axialer Richtung fest legt und mit einem, sich an eine dem offenen Ende der Lagerbüchse zugewandten Stirnseite des Verschlußringes anschließenden äußeren Dichtring, der einen in der Lagerbüchse gelagerten Zapfen dichtend umgibt und das offene Ende der Lagerbüchse verschließt.

Eine solche Dichtungsanordnung ist aus der DE-OS 38 24 212 bekannt. Der Verschlußring stützt sich mit seinem Umfang in einer Nut ab, die an der inneren Mantelfläche der Lagerbüchse ausgebildet ist. Der Verschlußring weist eine Innenbohrung auf, die mit radialem Abstand zum Zapfen ausgebildet ist, wobei der äußere Dichtring mit einem umlaufenden Kragen diese Innenbohrung hintergreift und somit in axia ler Richtung festgelegt ist. Zur Durchführung des umlaufenden Kragens durch die Innenbohrung des Verschlußringes muß der Kragen radial einwärts gebogen werden. Diese Vorgehensweise ist hinsichtlich der Montage aufwendig. Der äußere Dichtring weist außerdem eine an der Außenfläche anliegende Dichtlippe auf, die als zusätzliche Schutz maßnahme gegen das Eindringen von Schmutz in das Innere der Lagerbüch se vorgesehen ist. Neben dem bereits erwähnten Montageaufwand besteht bei zwar seltenen, aber extremen Betriebsbedingungen einer solchen Lagerbüchse das Risiko, daß diese Dichtlippe durch ungewollte Fremd einwirkung aufgebogen und damit in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verschlußring und den äußeren Dichtring so zu gestalten, daß sie beide einfach herzustellen und zu montieren sind, wobei die Wirksamkeit des äußeren Dichtringes auch unter extremen Betriebsbedingungen gewährleistet sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der äußere Dichtring starr und einstückig mit dem Verschlußring verbunden ist, wobei der Verschlußring mit seiner dem inneren Dichtring zugewandten Stirnfläche dichtend an dem inneren Dichtring anliegt. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Montagevorgang erheblich erleichtert wird, da der Verschlußring und der äußere Dichtring als Einheit montiert wer den. Dadurch, daß das offene Ende der Lagerbüchse durch den im Inneren der Lagerbüchse angeordneten Verschlußring abgedichtet ist, wird außerdem die Gefahr einer Beschädigung dieser Abdichtung durch äußere Einflüsse außerhalb der Lagerbüchse gegenüber dem genannten Stand der Technik erheblich herabgesetzt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen 2 bis 6 angeführt.

Besonders vorteilhaft erweist sich, daß der äußere Dichtring einen axialen, hohlzylindrischen Fortsatz aufweist, dessen freies Ende mit dem Verschlußring einstückig verbunden ist. In diesem Fall werden an dem äußeren Dichtring Entlüftungsschlitze dadurch ausgebildet, daß dieser einen umlaufenden axialen Wulst aufweist, der in den radialen Richtungen durch an dem Wulst ausgebildete Begrenzungsflächen begrenzt ist, wobei der Wulst an seiner der Lagerbüchse zugewandten Seite wenigstens eine oder in Umfangsrichtung mehrere, einander benachbarte muldenförmige Ausnehmungen aufweist, die den Wulst in wenigstens einer der radialen Richtungen überragen und dabei in einen Wulstanschluß des äußeren Dichtringes mit gegenüber dem Wulst geminderter axialer Dicke hineinragen und darin eine dieser axialen Dicke des Wulstanschlußes genau entsprechende axiale Tiefe aufweisen.

Das Spritzgießen eignet sich in ganz besonderer Weise für die Aus bildung dieser Entlüftungsschlitze: Im Bereich der Entlüftungsschlitze berühren sich einander gegenüberliegende Teile des Spritzwerkzeugs. Der Bereich der radialen Überlappung dieser Teile des Spritzwerkzeugs bestimmt damit die Höhe des Entlüftungsschlitzes. Die Überlappung kann in diesem Fall beliebig reduziert werden, so daß kleinste Entlüftungs schlitze hergestellt werden können.

Gemäß Anspruch 3 weist der äußere Dichtring an seiner der Lagerbüchse abgewandten Seite einen den Zapfen umgebenden hohlzylindrischen Ansatz auf. An diesem Ansatz ist eine an dem Zapfen anliegende Außendicht lippe ausgebildet; an dem äußeren Dichtring vorgesehene Entlüftungs schlitze sind radial innerhalb des hohlzylindrischen Ansatzes angeord net, so daß Schmutz diese Entlüftungsschlitze nicht verstopfen und auch nicht in das Innere der Lagerbüchse gelangen kann.

Weiter ist nach Anspruch 4 vorgesehen, den äußeren Dichtring und den Verschlußring aus Kunststoff herzustellen und einstückig miteinander zu verbinden. Der heutige technische Standard erlaubt es, wie in Anspruch 5 vorgeschlagen ist, den äußeren Dichtring aus einem elasti schen und den Verschlußring aus einem vergleichsweise harten Kunst stoff herzustellen. Die Kunststoffe werden ausgewählt in Abhängigkeit von den Aufgaben, die die aus ihnen gebildeten Teile übernehmen.

Gemäß Anspruch 6 ist es vorgesehen, bei einem kegelig ausgebildeten Zapfen den inneren Dichtring mit drei in axialer Richtung einander benachbarten Dichtlippen zu versehen. Bei der Verwendung eines kegeli gen Zapfens wirkt sich weiterhin vorteilhaft aus, daß der elastische äußere Dichtring, wenn er mit der kegeligen Mantelfläche in Berührung kommt, zunächst in Richtung auf die Lagerbüchse elastisch verformt wird, was voraussetzt, daß der zur Anlage an den Zapfen kommende Bereich des äußeren Dichtrings bereits unter radialem Druck am Zapfen anliegt, wenn dieser sich noch nicht vollständig in seiner Endposition in der Lagerbüchse befindet. Bei Verschleiß infolge von Reibung ver größert sich allmählich die Öffnung des äußeren Dichtringes in seinem an dem Zapfen anliegenden Bereich, so daß der elastisch in Richtung auf die Lagerbüchse verformte äußere Dichtring sich entspannt, dabei aber einen leichten radialen Druck auf den Zapfen ausübt, so daß der Dichtring langfristig dichtend an dem Zapfen anliegt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen ver wiesen, in denen zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine erfindungs gemäße Dichtungsanordnung,

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 mit in Umfangsrichtung einander benachbarten Ausnehmungen im äußeren Dichtring,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung wie in Fig. 1, jedoch mit am äußeren Dichtring ausgebildeter zusätzlicher Dicht lippe.

Eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung weist in Fig. 1 eine nur teilweise dargestellte Lagerbüchse 1 zur Aufnahme von als Rollen ausgebildeten und hier nur teilweise dargestellten Wälzkörpern 2 auf. Diese dienen zur Lagerung eines in die Lagerbüchse 1 hineinragenden Zapfens 3. Die Abdichtung des Raumes der Wälzkörper 2 nach außen ist mit Hilfe eines inneren Dichtringes 4 gegeben. Axial stützt sich der innere Dichtring 4 in der Lagerbüchse 1 mit einem Armierungsring 5 über eine Anlaufscheibe 6 an den Wälzkörpern 2 ab. Mit seiner von den Wälzkörpern 2 abgewandten Stirnseite liegt der innere Dichtring 4 an der Stirnfläche 7 des Verschlußringes 8 unter axialer Vorspannung dichtend an; der Verschlußring 8 liegt unter radialer Vorspannung am Grund einer Ringnut 9 an, die an der inneren Mantelfläche 10 der Lagerbüchse 1 ausgebildet ist. Der innere Dichtring 4 weist an seiner dem Zapfen 3 zugewandten Seite gegenüber der radialen Richtung zur Außenseite der Lagerbüchse 1 geneigt angeordnete Dichtlippen 11 auf, die an dem Zapfen 3 dichtend anliegen.

Der Verschlußring 7 ist an seiner dem inneren Dichtring 4 abgewandten Stirnseite einstückig mit einem Ende eines hohlzylindrischen Fort satzes 12 eines äußeren Dichtringes 13 verbunden, wobei der hohlzylin drische Fortsatz 12 in das offene Ende der Lagerbüchse 1 hineinragt.

Dieser äußere Dichtring 13 liegt dichtend an dem Zapfen 3 an, so daß der innere Dichtring 4 gegenüber dem offenen Ende der Lagerbüchse 1 hinsichtlich des Eindringens von Schmutz geschützt ist.

An diesem äußeren Dichtring 13 sind Entlüftungsschlitze 14 dadurch ausgebildet, daß dieser einen in radialer Richtung begrenzten umlau fenden axialen Wulst 15 aufweist, der in den radialen Richtungen durch an dem Wulst 15 ausgebildete Begrenzungsflächen 16, 17 begrenzt ist, wobei der Wulst 15 an seiner der Lagerbüchse 1 zugewandten Seite wenigstens eine oder in Umfangsrichtung mehrere, einander benachbarte muldenförmige Ausnehmungen 18 aufweist, die den Wulst 15 in wenigstens einer der radialen Richtungen überragen und dabei in einen Wulstan schluß 19 des äußeren Dichtringes 13 mit gegenüber dem Wulst 15 gemin derter axialer Dicke hineinragen und darin eine dieser axialen Dicke des Wulstanschlußes 19 genau entsprechende axiale Tiefe aufweisen. Der äußere Dichtring 13 ist dabei aus einem elastischen und der Verschluß ring 8 aus einem vergleichsweise harten Kunststoff hergestellt.

Die muldenförmigen Ausnehmungen 18 sind in Fig. 2 in einem Quer schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 dargestellt. Die mulden förmigen Ausnehmungen 18 erstrecken sich in radialer Richtung so weit nach außen, daß sie durch den hohlzylindrischen Fortsatz 12 des äuße ren Dichtrings 13 begrenzt sind. Diese Begrenzung und die außerhalb der Lagerbüchse 1 vorgesehene, den Wulst 15 radial nach außen begren zende Begrenzungsfläche 17 bestimmen die radiale Höhe der Entlüftungs schlitze 14.

Fig. 3 zeigt eine Dichtungsanordnung, die im Prinzip der Darstellung in Fig. 1 entspricht, jedoch weist der äußere Dichtring 13 an seiner der Lagerbüchse 1 abgewandten Seite einen den Zapfen 3 umgebenden hohlzylindrischen Ansatz 20 auf. An diesem Ansatz 20 ist eine an dem Zapfen 3 anliegende Außendichtlippe 21 ausgebildet; an dem äußeren Dichtring 13 vorgesehene Entlüftungsschlitze 14 sind radial innerhalb des hohlzylindrischen Ansatzes 20 angeordnet, so daß Schmutz diese Entlüftungsschlitze 14 nicht verstopfen und auch nicht in das Innere der Lagerbüchse 1 gelangen kann. In dieser Darstellung ist die radiale Höhe der Entlüftungsschlitze 14 durch den hohlzylindrischen Ansatz 20 einerseits und die radial innen liegende Ausnehmungsbegrenzung 22 bestimmt.

Bezugszeichenliste

1

Lagerbüchse

2

Wälzkörper

3

Zapfen

4

innerer Dichtring

5

Armierungsring

6

Anlaufscheibe

7

Stirnfläche

8

Verschlußring

9

Ringnut

10

innere Mantelfläche

11

Dichtlippen

12

hohlzylindrischer Fortsatz

13

äußerer Dichtring

14

Entlüftungsschlitze

15

Wulst

16

Begrenzungsflächen

17

Begrenzungsflächen

18

muldenförmige Ausnehmung

19

Wulstanschluß

20

hohlzylindrischer Ansatz

21

Außendichtlippe

22

Ausnehmungsbegrenzung

Claims

1. Dichtungsanordnung für eine Lagerbüchse (1) mit einem mit der Lagerbüchse (1) verbundenen Verschlußring (8), der einen inneren Dichtring (4) unter axialer Vorspannung in axialer Richtung festlegt und mit einem sich an eine dem offenen Ende der Lagerbüchse (1) zu gewandten Stirnseite des Verschlußringes (8) anschließenden äußeren Dichtring (13), der einen in der Lagerbüchse (1) gelagerten Zapfen (3) dichtend umgibt und das offene Ende der Lagerbüchse (1) verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtring (13) starr und unlös bar mit dem Verschlußring (8) verbunden ist, wobei der Verschlußring (8) mit seiner dem inneren Dichtring (4) zugewandten Stirnfläche (7) dichtend an dem inneren Dichtring (4) anliegt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtring (13) einen axialen, hohlzylindrischen Fortsatz (12) aufweist, dessen freies Ende einstückig mit dem Verschlußring (8) verbunden ist, und an dem äußeren Dichtring (13) Entlüftungsschlitze (14) dadurch ausgebildet sind, daß dieser einen umlaufenden axialen Wulst (15) aufweist, der in den radialen Richtungen durch an dem Wulst (15) ausgebildete Begrenzungsflächen (16, 17) begrenzt ist, wobei der Wulst (15) an seiner der Lagerbüchse (1) zugewandten Seite wenigstens eine oder in Umfangsrichtung mehrere, einander benachbarte muldenför mige Ausnehmungen (18) aufweist, die den Wulst (15) in wenigstens einer der radialen Richtungen überragen und dabei in einen Wulstan schluß (19) des äußeren Dichtringes (13) mit gegenüber dem Wulst (15) geminderter axialer Dicke hineinragen und darin eine dieser axialen Dicke des Wulstanschlusses (19) genau entsprechende axiale Tiefe aufweisen.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtring (13) an seiner der Lagerbüchse (1) abgewandten Seite einen den Zapfen (3) umgebenden hohlzylindrischen Ansatz (20) mit einer an diesem hohlzylindrischen Ansatz (20) ausgebildeten, an dem Zapfen (3) anliegenden Außendichtlippe (21) aufweist.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtring (13) und der Verschlußring (8) aus Kunststoff herge stellt und einstückig miteinander verbunden sind.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtring (13) aus einem elastischen und der Verschlußring (8) aus einem vergleichsweise harten Kunststoff hergestellt ist.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Dichtring (4) drei in axialer Richtung einander benachbarte, dem Zapfen (3) zugewandte Dichtlippen (11) aufweist, die an einem kegelig ausgebildeten Zapfen (3) anliegen.