DE4408831A1 - Abdichtung für Gelenkkreuzbüchsen - Google Patents
Abdichtung für GelenkkreuzbüchsenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Lagerung eines
Zapfens in einer Lagerbüchse, insbesondere für wälzgelagerte Kreuzge
lenke gemäß den oberbegriffsbildenden Merkmalen von Anspruch 1.
Eine Dichtungsanordnung dieser Art für Lagerbüchsen von Kreuzgelenken
ist durch die DE-A 41 28 179 bekannt. Dort ist eine Dichtungsanordnung
beschrieben, bestehend aus zwei Dichtringen, einem am offenen Ende der
Lagerbüchse eingepreßten Radialwellendichtring sowie einem vorgelager
ten, drehfest auf dem Zapfen angeordneten Dichtring. Zur Erreichung
einer Lagefixierung ist die Armierung des Radialwellendichtrings in
einer Umlaufnut verschnappt. Der teilweise nach außen von einer Armie
rung umschlossene, dem Radialwellendichtring vorgelagerte Dichtring
besitzt eine Abwinkelung, die den radial abgesetzten Bereich der
Lagerbüchse umgreift und deren freies Ende eine radial nach innen
weisende Dichtlippe bildet, die dichtend an der Lagerbüchse anliegt.
Bei dieser bekannten Ausführung ist die an der Lagerbüchse anliegende
Dichtlippe ungeschützt und damit direkt Umwelteinflüssen ausgesetzt.
Dadurch ist die Gefahr, daß die Dichtlippe durch Verunreinigungen
beschädigt werden kann, sehr groß, wodurch ein Ausfall der Lagerung
hervorgerufen werden kann. Außerdem ist zu dieser bekannten Ausführung
anzumerken, daß der Radialwellendichtring einen nur mit großem Aufwand
zu fertigenden Dichtkörper aufweist, der drei in unterschiedlichen
radialen Ebenen am Zapfen angeordnete Dichtlippen aufweist. Schließ
lich umfaßt diese Dichtungsanordnung eine Abdichtung zwischen dem
Radialwellendichtring und dem Dichtring, bestehend aus einer Dicht
lippe, die endseitig an einem Schenkel des Radialwellendichtrings
angeordnet ist und sich am Dichtring abstützt. Für diese Abdichtung,
bei der Bauteile gleichen Werkstoffs jeweils aneinandergleiten, be
steht die Gefahr eines erhöhten Verschleißes und damit verringerter
Dichtwirkung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung zu
schaffen, die eine dauerhafte Abdichtung der Lagerbüchse sicherstellt
und damit die Standzeit erhöht, außerdem eine einfache, automatenge
rechte Montage gewährleistet sowie eine definierte Einbaulage aller
Komponenten der Dichtungsanordnung sicherstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine
Dichtungsanordnung vorzusehen, die neben einem Radialwellendichtring
und einem Dichtring weiterhin eine formschlüssig an der Lagerbüchse
befestigte Dichtkappe aufweist, die eine Vordichtung darstellt und mit
der Armierung des Dichtrings einen Labyrinthspalt bildet.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung stellt damit eine vorteilhafte
mehrstufige Abdichtung sicher, deren einzelne Abdichtstufen zum Wälz
körperraum hin betrachtet, zunehmend eine verbesserte Abdichtung
bewirken. Der erfindungsgemäße Aufbau vergrößert vorteilhaft die
Anzahl der Dichtspalte und bewirkt damit eine verbesserte Abdichtung
des Wälzkörperraums der Lagerbüchse. Durch die an der Außenwandung
befestigte und am Zapfen ein Labyrinth bildende Dichtkappe stellt sich
aufgrund des Durchmesserunterschiedes zwischen der Lagerbüchse und dem
Zapfen eine vorteilhaft verringerte Umfangslänge der Dichtung ein im
Vergleich zur bekannten Dichtungsanordnung, bei der eine Dichtlippe an
der Außenwandung der Lagerbüchse anliegt. Vorteilhaft ergibt sich
bedingt durch die Gestaltung der Dichtkappe auch ein wirksamer Schutz
der Lagerung gegen äußere Einflüsse, insbesondere Verunreinigungen,
die damit von den nachgeordneten Dichtungselementen ferngehalten
werden.
Bedingt durch den einfachen Aufbau jedes einzelnen Dichtungselementes,
die zueinander abgestimmt einfach und auch durch Automaten (Roboter)
unterstützt montierbar sind, stellt sich außerdem ein Kostenvorteil
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ein. Die Dichtungskappe ist
so gestaltet, daß sich ein Labyrinthspalt zwischen der auf dem Lager
zapfen drehfest angeordneten Dichtung und der Dichtkappe einstellt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist die der
Dichtkappe nachgeordnete Dichtung mit einer Dichtlippe versehen, die
unter Vorspannung unmittelbar an der Innenseite der Armierung des
Radialwellendichtrings anliegt. Dabei kann die Dichtlippe in Richtung
des Radialwellendichtrings oder zur Dichtkappe zeigend geneigt an
geordnet sein, abhängig von den jeweiligen Erfordernissen, wie z. B.
der Entlüftung des Wälzkörperraums beim Einbau der Dichtungsanordnung.
Nach Anspruch 3 verfügt der Dichtring über eine Armierung, die sich
über einen radialen, scheibenartig ausgebildeten Abschnitt stirnseitig
an dem offenen Ende der Gelenkbüchse abstützt. Die Anlage der beiden
metallischen Bauteile bewirkt eine definierte Lageposition des Dicht
rings, was für eine durch Automaten unterstützte Montage von Vorteil
ist, sowie eine gewünschte Dichtstufe. Zur weiteren Ausgestaltung der
Abdichtung ist gemäß Anspruch 4 die Armierung der Dichtung mit einer
Kröpfung versehen. Dazu weist die Armierung am freien Ende einen
rechtwinkeligen Schenkel auf, der in Richtung der Dichtkappe zeigend
in eine entsprechende Ausnehmung der Dichtkappe ragt. Vorteilhaft
verlängert sich dadurch der Labyrinthspalt und damit verbunden die
Dichtwirkung.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung umfaßt gemäß Anspruch 5 drei
Dichtungsbereiche. Ausgehend vom Wälzkörperraum ist diesen ein Dich
tungsraum unmittelbar vorgelagert, der eine axiale Begrenzung durch
den Radialwellendichtring und den Dichtring erfährt. Daran schließt
sich ein Ringraum an, der von der Dichtlippe und der Armierung des
Dichtrings begrenzt ist. Als dritter Dichtungsbereich dient ein Laby
rinthspalt, der sich zwischen der Dichtkappe und dem Dichtring ein
stellt. Vorteilhaft bilden die einzelnen Dichtungen der Dichtungs
bereiche, die zum Wälzkörperraum eine zunehmende Abdichtgüte aufwei
sen, eine wirkungsvolle, auch für extreme Einsätze, z. B. bei Nutz
fahrzeugen, geeignete Lagerbüchsen-Abdichtungen.
Gemäß Anspruch 6 weist der Radialwellendichtring zwei Dichtlippen, die
an einer Mantelfläche des Zapfens gleichen Durchmessers anliegen,
wobei die Dichtlippen axial voneinander beabstandet kraftschlüssig,
bedingt durch eine Schlauchbandfeder auf der Lagerzapfenoberfläche
anliegen.
Gemäß Anspruch 7 ist als Maßnahme zur Unterstützung einer axialen
Sicherung des Radialwellendichtrings in der Lagerbüchse innenseitig
eine Umlaufnut eingebracht, in die elastisches Material des Dicht
körpers vom Radialwellendichtring eindringen kann. Die scharfkantig
gestaltete Umlaufnut wird in der Einbaulage des unter Vorspannung in
die Bohrung der Lagerbüchse eingepreßten Radialwellendichtrings vom
elastischen Material ausgefüllt, wodurch eine verbesserte Lagefixie
rung erreicht wird.
Zur Schaffung einer wirkungsvollen, montagefreundlichen Anbindung der
Dichtkappe an die Lagerbüchse ist nach Anspruch 8 die topfartig ge
staltete und einen Endbereich der Lagerbüchse überdeckende Dichtkappe
mittels einer Haltenase in einer radialen Umlaufnut formschlüssig
verschnappt. Vorteilhaft ist dazu die Außenwandung der Lagerbüchse im
Bereich der Überdeckung abgesetzt, so daß die Dichtkappe in der Ein
baulage die radiale Außenkontur der Lagerbüchse nicht überragt.
Gemäß Anspruch 9 ist eine radiale Überdeckung zwischen dem Zapfen und
dem Innendurchmesser der Dichtkappe im Bereich einer Schulter vor
gesehen, die ebenfalls eine die Abdichtung verbessernde Wirkung be
sitzt.
Die Dichtkappe ist nach Anspruch 10 aus einem zäh elastischen, schlag
festen Elastomer hergestellt, zur Erreichung einer robusten standfe
sten Auslegung der Dichtungsanordnung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge
stellt, die nachfolgend beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Dichtungsanordnung für eine Lagerbüchse im Längs
schnitt und
Fig. 2 die Dichtungsanordnung nach Fig. 1, die eine abwei
chend gestaltete Dichtkappe und Dichtung aufweist.
Die in Fig. 1 abgebildete Dichtungsanordnung 1 setzt sich zusammen
aus drei Komponenten, einem Radialwellendichtring 2, einem Dichtring
3 sowie einer Dichtkappe 4, die im eingebauten Zustand teilweise zu
sammenwirken. Die Dichtungsanordnung 1 dient zur Abdichtung eines
kreisringförmigen Wälzkörperraums 5, der sich zwischen einem Zapfen 6
und einer Lagerbüchse 7 einstellt, wobei das radiale Maß des Wälzkör
perraums 5 vom Durchmesser der zylindrischen Wälzkörper 8 bestimmt
wird, über die der Zapfen 6 drehbar gelagert ist. Der an der Innenwan
dung 9 am einseitig offenen Ende der topfartig gestalteten Lagerbüchse
7 eingepreßte und durch einen Preßsitz gehaltene Radialwellendichtring
2 weist eine Armierung 10 auf. Die als ein Blechrohr ausgeführte
Armierung 10 liegt teilweise unmittelbar an der Innenwandung 9 an. An
dem zu den Wälzkörpern weisenden Ende weist die Armierung 10 eine
Kröpfung 11 auf, die weitestgehend von einem elastischen Dichtkörper
12, einem Elastomer umgeben ist. Der Dichtkörper 12 liegt unter Vor
spannung, bedingt durch eine Schlauchbandfeder 13 über zwei axial
zueinander versetzt angeordnete Dichtlippen 14, 15 an einem Abschnitt
der Mantelfläche gleichen Durchmessers am Lagerzapfen 6 an. Zur Errei
chung einer Axialfixierung des Radialwellendichtrings 2 weist die
Innenwandung 9 der Lagerbüchse 7 eine zumindest zum offenen Ende
scharfkantig ausgebildete Umlaufnut 16 auf, die in der Einbaulage des
Radialwellendichtrings 2, bedingt durch die radiale Vorspannung vom
elastischen Material des Dichtkörpers 12 ausgefüllt wird. Der radiale
Abschnitt des Dichtkörpers 12 dient außerdem zur Abstützung einer
Tellerfeder 17, die sich gegenseitig an den Wälzkörpern 8 abstützt.
Der Dichtring 3, der im Vergleich zur Dichtfläche der Dichtlippen 14,
15 auf einem radial nach außen gestuften Abschnitt des Zapfens 6
drehfest aufgepreßt ist und damit statisch abdichtet, besitzt eine
Dichtlippe 18, die unter Vorspannung an einer Innenwandung 19 der
Armierung 10 anliegt. Eine radial aus dem Dichtring 3 ragende Armie
rung 20 liegt an einer Stirnseite 21 der Lagerbüchse 7 an. Dem Dicht
ring 3 ist die Dichtkappe 4 vorgelagert. Die aus einem zähelastischen,
schlagfesten Elastomer gefertigte Dichtkappe 4 übergreift ein endsei
tig radial abgesetztes Ende der Lagerbüchse 7. Zur Lagefixierung der
Dichtkappe 4 dient eine umlaufende, endseitig radial nach innen ge
richtete Haltenase 22 bzw. Wulst, die in eine Ringnut 23 der Lager
büchse 7 formschlüssig verschnappt ist. Der radiale Abschnitt der
Dichtkappe 4 ist mit einer Aussparung 24 versehen zur Schaffung einer
radialen Oberdeckung 25 zwischen dem Innendurchmesser der Dichtkappe
4 und der Schulter 26 des Zapfens 6. Die erfindungsgemäße Dichtungs
anordnung 1 bildet somit drei Dichträume, einen Labyrinthspalt 27, der
sich im wesentlichen zwischen der Dichtkappe 4 und der Armierung 20
bildet, einen Ringraum 28, der axial von der Dichtlippe 18 und der
Armierung 20 begrenzt ist sowie den Dichtraum 29 zwischen dem Radial
wellendichtring 2 und dem Dichtring 3.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dich
tungsanordnung sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein
stimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß be
züglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausfüh
rungsbeispiel verwiesen werden kann.
Die in Fig. 2 abgebildete Dichtungsanordnung 31 zeigt eine abweichend
zur Dichtungsanordnung 1 (Fig. 1) ausgebildete Dichtkappe 34, die
gemeinsam mit dem Dichtring 33 einen Labyrinthspalt 57 bilden. Zur
Verlängerung des Labyrinthspaltes 57 und damit einer weiter verbes
serten Abdichtung zeigt die Armierung 50 einen Schenkel 59 auf, der in
eine Ausnehmung 60 der Dichtkappe 34 ragt. Diese Gestaltung der Dicht
kappe 34 bewirkt außerdem eine vergrößerte radiale Überdeckung 55 der
Schulter 56 bedingt durch eine entsprechend gestaltete Aussparung 54,
die sich ergibt aufgrund der größeren axialen Erstreckung der Dicht
kappe 34 im Vergleich zur Dichtkappe 4.
Bezugszeichenliste
1 Dichtungsanordnung
2 Radialwellendichtring
3 Dichtring
4 Dichtkappe
5 Wälzkörperraum
6 Zapfen
7 Lagerbüchse
8 Wälzkörper
9 Innenwandung
10 Armierung
11 Kröpfung
12 Dichtkörper
13 Schlauchbandfeder
14 Dichtlippe
15 Dichtlippe
16 Umlaufnut
17 Tellerfeder
18 Dichtlippe
19 Innenwandung
20 Armierung
21 Stirnseite
22 Haltenase
23 Ringnut
24 Aussparung
25 Überdeckung
26 Schulter
27 Labyrinthspalt
28 Ringraum
29 Dichtraum
31 Dichtungsanordnung
33 Dichtring
34 Dichtkappe
50 Armierung
54 Aussparung
55 Überdeckung
56 Schulter
57 Labyrinthspalt
59 Schenkel
60 Ausnehmung
61 Kröpfung
2 Radialwellendichtring
3 Dichtring
4 Dichtkappe
5 Wälzkörperraum
6 Zapfen
7 Lagerbüchse
8 Wälzkörper
9 Innenwandung
10 Armierung
11 Kröpfung
12 Dichtkörper
13 Schlauchbandfeder
14 Dichtlippe
15 Dichtlippe
16 Umlaufnut
17 Tellerfeder
18 Dichtlippe
19 Innenwandung
20 Armierung
21 Stirnseite
22 Haltenase
23 Ringnut
24 Aussparung
25 Überdeckung
26 Schulter
27 Labyrinthspalt
28 Ringraum
29 Dichtraum
31 Dichtungsanordnung
33 Dichtring
34 Dichtkappe
50 Armierung
54 Aussparung
55 Überdeckung
56 Schulter
57 Labyrinthspalt
59 Schenkel
60 Ausnehmung
61 Kröpfung
Claims (10)
1. Dichtungsanordnung für eine Lagerung eines Zapfens in einer Lager
büchse, insbesondere für wälzgelagerte Kreuzgelenke, bestehend aus
einem mit einer Armierung versehenen Radialwellendichtring, der dreh
fest in eine Bohrung der Lagerbüchse eingesetzt ist und mit einer
Dichtlippe an dem Zapfen anliegt und aus einem weiteren armierten
Dichtring, der im Bereich eines offenen Endes der Lagerbüchse drehfest
an einer Schulter des Zapfens anliegend angeordnet und mit einer zur
Lagerbüchse weisenden Dichtlippe versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsanordnung (1, 31) als weiteres Bauteil eine form
schlüssig an einer Außenwandung der Lagerbüchse (7) gehaltene Dicht
kappe (4, 34) aufweist, die mit einer Armierung (20, 50) des Dicht
rings (3, 33) einen Labyrinthspalt (27, 57) bildet.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtlippe (18) des Dichtrings (3, 33) dichtend an der Innenwandung
(19) der zum Radialwellendichtring (2) gehörenden Armierung (10) an
liegt.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Armierung (20, 50) des Dichtrings (3, 33) stirnseitig an dem
offenen Ende der Gelenkkreuzbüchse (7) abstützt.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Armierung (50) einen von dem stirnseitigen Ende der Gelenkkreuzbüchse
(7) abweisenden, in axialer Richtung verlaufenden Schenkel (59) auf
weist, der in eine Ausnehmung (60) der Dichtkappe (34) ragt.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtungsanordnung (1, 31) mit drei Dichtungsbereichen versehen ist,
und zwar einem Dichtraum (29) zwischen dem Radialwellendichtring (2)
und dem Dichtring (3), einem Ringraum (28) zwischen der Dichtlippe
(18) und der Armierung (20, 50) des Dichtrings (3) und einem Laby
rinthspalt (27, 57) zwischen der Dichtkappe (4, 34) und der Armierung
(20, 50) des Dichtrings (3, 33).
6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Radialwellendichtring (2) zwei auf einer Mantelfläche des Zapfens (6)
mit gleichem Durchmesser anliegende Dichtlippen (14, 15) aufweist.
7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Büchse (7) innenseitig eine scharfkantig gestaltete Umlaufnut (16)
aufweist, die im eingebauten Zustand des Radialwellendichtrings (2)
von einem elastischen Material eines Dichtkörpers (12) ausgefüllt
werden kann.
8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
topfartig gestaltete Dichtkappe (4, 34) über eine Haltenase (22) in
eine auf der Außenseite der Lagerbüchse (7) angebrachte Ringnut (23)
eingreift.
9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtkappe (4, 34) eine radiale Überdeckung bildet zwischen dem Zapfen
(6) und dem Innendurchmesser der Dichtkappe (4, 34) im Bereich einer
Schulter (26, 56).
10. Dichtungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtkappe (4, 34) aus einem zähelastischem, schlagfesten Elasto
mer hergestellt ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4408831A DE4408831A1 (de) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Abdichtung für Gelenkkreuzbüchsen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4408831A DE4408831A1 (de) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Abdichtung für Gelenkkreuzbüchsen |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4408831A1 true DE4408831A1 (de) | 1995-09-21 |
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ID=6512883
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4408831A Withdrawn DE4408831A1 (de) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Abdichtung für Gelenkkreuzbüchsen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE4408831A1 (de) |
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